| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5页 |
| 第一章 绪论 | 第11-31页 |
| 1.1 化学机械平坦化 | 第11-12页 |
| 1.2 集成电路阻挡层CMP及发展趋势 | 第12-14页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.4 抛光液组分分析 | 第18-22页 |
| 1.4.1 FA/O螯合剂 | 第18-19页 |
| 1.4.2 活性剂 | 第19-20页 |
| 1.4.3 氧化剂 | 第20-21页 |
| 1.4.4 磨料 | 第21页 |
| 1.4.5 盐酸胍助剂 | 第21-22页 |
| 1.5 实验设备原理及方法介绍 | 第22-28页 |
| 1.5.1 重要实验设备介绍 | 第22-26页 |
| 1.5.1.1 抛光机 | 第22页 |
| 1.5.1.2 接触角测量仪 | 第22-23页 |
| 1.5.1.3 电化学工作站 | 第23-25页 |
| 1.5.1.4 4D Four Point Probe电阻率测试仪 | 第25-26页 |
| 1.5.1.5 其他实验仪器 | 第26页 |
| 1.5.2 实验方法及原理介绍 | 第26-28页 |
| 1.5.2.1 化学机械平坦化实验方法 | 第26-27页 |
| 1.5.2.2 电化学工作站的应用 | 第27-28页 |
| 1.6 论文研究内容 | 第28-31页 |
| 第二章 阻挡层CMP理论与技术 | 第31-41页 |
| 2.1 阻挡层CMP理论分析与研究 | 第31-38页 |
| 2.1.1 Cu自钝化理论 | 第31-33页 |
| 2.1.2 Ta、O_x胺化理论 | 第33-34页 |
| 2.1.3 滞流层理论 | 第34-35页 |
| 2.1.4 优先吸附理论 | 第35-36页 |
| 2.1.5 螯合理论 | 第36页 |
| 2.1.6 CMP后零缺陷 | 第36-37页 |
| 2.1.7 电偶腐蚀抑制理论 | 第37页 |
| 2.1.8 碟形坑修正效率 | 第37-38页 |
| 2.2 FA/O阻挡层CMP急待解决问题以及关键技术 | 第38-41页 |
| 2.2.1 阻挡层CMP现存问题 | 第38-39页 |
| 2.2.2 阻挡层CMP关键技术 | 第39-41页 |
| 第三章 Ta基阻挡层CMP | 第41-99页 |
| 3.1 阻挡层抛光高选择性可行性分析 | 第41-43页 |
| 3.2 抛光液组分对Ta、Cu、O_x选择性影响研究 | 第43-52页 |
| 3.2.1 3inch与12inch测试片抛光速率对比 | 第44-45页 |
| 3.2.2 磨料对速率选择性影响 | 第45-46页 |
| 3.2.3 螯合剂对速率选择性影响 | 第46-49页 |
| 3.2.3.1 FA/OI螯合剂 | 第46-47页 |
| 3.2.3.2 FA/OII螯合剂 | 第47-48页 |
| 3.2.3.3 FA/OIV螯合剂 | 第48-49页 |
| 3.2.4 活性剂对速率选择性影响 | 第49-51页 |
| 3.2.5 盐酸胍助剂对速率选择性影响 | 第51-52页 |
| 3.3 CMP工艺对Ta/Cu/O_x选择性影响研究 | 第52-57页 |
| 3.3.1 压力 | 第53-54页 |
| 3.3.2 转速 | 第54页 |
| 3.3.3 流量 | 第54-55页 |
| 3.3.4 pH值 | 第55-56页 |
| 3.3.5 温度 | 第56-57页 |
| 3.4 阻挡层抛光液产业线上评估及缺陷研究 | 第57-72页 |
| 3.4.1 阻挡层抛光液产业线上评估 | 第58-71页 |
| 3.4.1.1 速率评估 | 第60-62页 |
| 3.4.1.2 Cu膜厚度评估 | 第62-65页 |
| 3.4.1.3 碟形坑及蚀坑修正评估 | 第65-68页 |
| 3.4.1.4 电参数评估 | 第68-71页 |
| 3.4.2 FA/O阻挡层抛光液缺陷 | 第71-72页 |
| 3.5 FA/O阻挡层抛光液缺陷改进 | 第72-85页 |
| 3.5.1 Cu速率及粗糙改进研究 | 第73-78页 |
| 3.5.1.1 螯合剂对粗糙度影响 | 第74-77页 |
| 3.5.1.2 非离子表面活性剂对粗糙度影响 | 第77-78页 |
| 3.5.2 平坦化性能改进研究 | 第78-79页 |
| 3.5.3 电参数性能改进研究 | 第79-85页 |
| 3.6 Ta阻挡层抛光液稳定性研究 | 第85-87页 |
| 3.7 改进后Ta阻挡层抛光液产业线上评估 | 第87-95页 |
| 3.7.1 速率改进结果 | 第88-90页 |
| 3.7.2 Cu膜剩余厚度改进结果 | 第90-92页 |
| 3.7.3 平坦化性能改进结果 | 第92-94页 |
| 3.7.4 电参数性能改进结果 | 第94-95页 |
| 3.8 28nm钽基阻挡层 | 第95-97页 |
| 3.8.1 28nm钽基阻挡层结构及CMP要求 | 第95-96页 |
| 3.8.2 28nm阻挡层CMP技术问题 | 第96页 |
| 3.8.3 28nm阻挡层FA/O碱性阻挡层抛光液测试 | 第96-97页 |
| 3.9 本章结论 | 第97-99页 |
| 第四章 Co基阻挡层CMP | 第99-115页 |
| 4.1 Co基阻挡层性能 | 第99页 |
| 4.2 Co阻挡层CMP研究现状 | 第99-101页 |
| 4.3 抛光液组分对Co/Cu抛光速率影响 | 第101-110页 |
| 4.3.1 FA/OI对Cu/CoCMP速率影响 | 第101-104页 |
| 4.3.2 过氧化氢对CoCMP速率影响 | 第104-106页 |
| 4.3.3 非离子表面活性剂对CoCMP的影响 | 第106-109页 |
| 4.3.3.1 非离子活性剂对Cu/CoCMP速率的影响 | 第106-107页 |
| 4.3.3.2 非离子表面活性剂对CoCMP后表面粗糙度的影响 | 第107-109页 |
| 4.3.4 优化抛光液组分对电偶腐蚀影响 | 第109-110页 |
| 4.4 工艺参数对Co抛光速率影响 | 第110-113页 |
| 4.4.1 流量对Co抛光速率和表面粗糙度的影响 | 第110-111页 |
| 4.4.2 压力对Co抛光速率和表面粗糙度的影响 | 第111-112页 |
| 4.4.3 转速对Co抛光速率和表面粗糙度的影响 | 第112-113页 |
| 4.5 本章结论 | 第113-115页 |
| 第五章 Ru基阻挡层CMP | 第115-135页 |
| 5.1 Ru基阻挡层性能 | 第115页 |
| 5.2 Ru阻挡层CMP研究现状 | 第115-117页 |
| 5.3 Ru抛光机理 | 第117-119页 |
| 5.4 抛光液组分对Cu/Ru抛光速率影响 | 第119-130页 |
| 5.4.1 磨料对Cu/Ru抛光速率影响 | 第119-120页 |
| 5.4.2 氧化剂对Cu/Ru抛光速率影响 | 第120-125页 |
| 5.4.3 FA/OI螯合剂对Cu/Ru抛光速率影响 | 第125-127页 |
| 5.4.4 活性剂对Cu/Ru抛光速率影响 | 第127-130页 |
| 5.4.4.1 Cu/Ru抛光速率 | 第127-128页 |
| 5.4.4.2 Ru表面粗糙度 | 第128-130页 |
| 5.5 Ru抛光液稳定性研究 | 第130-132页 |
| 5.5.1 磨料对稳定性影响 | 第130-131页 |
| 5.5.2 活性剂对稳定性影响 | 第131-132页 |
| 5.6 Cu/Ru电偶腐蚀 | 第132-133页 |
| 5.7 本章结论 | 第133-135页 |
| 第六章 阻挡层CMP后清洗 | 第135-155页 |
| 6.1 CMP后清洗 | 第135-137页 |
| 6.1.1 后清洗目的及意义 | 第135-136页 |
| 6.1.2 后清洗物质 | 第136-137页 |
| 6.2 CMP后清洗技术 | 第137-140页 |
| 6.2.1 湿法清洗 | 第137-139页 |
| 6.2.2 干法清洗 | 第139-140页 |
| 6.3 清洗剂 | 第140-141页 |
| 6.4 清洗机理 | 第141-142页 |
| 6.4.1 铜离子的去除机理 | 第141页 |
| 6.4.2 铜氧化物的去除机理 | 第141页 |
| 6.4.3 Cu-BTA聚合物去除机理 | 第141页 |
| 6.4.4 有机物去除机理 | 第141-142页 |
| 6.4.5 颗粒去除机理 | 第142页 |
| 6.5 清洗剂成分 | 第142-148页 |
| 6.5.1 FA/OII型螯合剂 | 第143-146页 |
| 6.5.1.1 氧化铜清洗效果 | 第143-145页 |
| 6.5.1.2 Cu-BTA清洗效果 | 第145-146页 |
| 6.5.1.3 铜表面腐蚀现象 | 第146页 |
| 6.5.2 FA/OI型表面活性剂 | 第146-148页 |
| 6.5.2.1 活性剂作用 | 第146-147页 |
| 6.5.2.2 铜表面腐蚀抑制 | 第147-148页 |
| 6.6 复合清洗剂 | 第148-150页 |
| 6.6.1 清洗效果 | 第148-149页 |
| 6.6.2 与柠檬酸对比研究 | 第149-150页 |
| 6.7 12inch多层铜布线清洗效果研究 | 第150-153页 |
| 6.8 本章结论 | 第153-155页 |
| 第七章 结论 | 第155-159页 |
| 7.1 结论 | 第155-158页 |
| 7.2 创新点 | 第158-159页 |
| 参考文献 | 第159-171页 |
| 附录 A | 第171-173页 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 | 第173-175页 |
| 致谢 | 第175页 |
