多层互连结构CMP后清洗中SiO2颗粒去除的研究进展

作     者：张力飞 路新春 闫妹 赵德文 

作者机构：清华大学机械工程系 高端装备界面科学与技术全国重点实验室 华海清科股份有限公司 

出 版 物：《半导体技术》 (Semiconductor Technology)

年 卷 期：2024年

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51991370 51991374) 

主　　题：互连结构 化学机械抛光(CMP)后清洗 SiO 颗粒 清洗技术 清洗液组分 

摘      要：SiO2磨料因其化学性质稳定及抛光后良好的表面平整度，作为关键磨料被广泛应用于化学机械抛光（CMP）。CMP后晶圆表面残留的颗粒物易引发划伤、击穿及短路等缺陷问题，严重削弱芯片的可靠性。基于SiO2颗粒在Cu、Co和介质材料表面的吸附特性，综述了互连结构CMP后清洗技术和清洗液体系的原理、特点及研究现状。从颗粒清洗效率、表面质量、环境影响控制等多个维度对比了干法清洗和湿法清洗技术，分析了各类清洗技术的优势与局限性。此外，系统地探讨了pH调节剂、络合剂和表面活性剂等关键清洗液组分对颗粒去除的影响，从理论机制层面揭示了SiO2磨料颗粒清洗所面临的核心挑战与解决方案；同时对未来互连结构CMP后清洗工艺的发展方向进行了前瞻性展望，旨在为后续研究提供有力的理论支撑与指导方向。