以甘氨酸为代表的氨基酸类化学添加剂在CMP工艺中的应用研究
2021-09-19张银婵牛新环周佳凯杨程辉冯子璇常津睿侯子阳朱烨博
应用化工 2021年8期
张银婵,牛新环,周佳凯,杨程辉, 冯子璇,常津睿,侯子阳,朱烨博
(1.河北工业大学 电子信息工程学院,天津 300130;2.天津市电子材料与器件重点实验室,天津 300130)
随着集成电路(IC) 工艺的发展,器件尺寸逐渐缩小到分子和原子级。为了得到平坦化程度更高、缺陷更少的表面,化学机械抛光(CMP) 技术已逐渐成为半导体制造生产中最重要的技术之一[1-3]。CMP是一种结合化学反应和机械研磨的动态微加工技术,在此过程中,抛光液的化学作用起着非常重要的作用。抛光液通常由磨料、表面活性剂、pH值调节剂、氧化剂、络合剂以及缓蚀剂等添加剂组成[4]。抛光液中添加剂的选择会直接影响抛光的效果,对于同一种添加剂在不同材料的CMP中也可能发挥不同的作用。
如今,不同材料的CMP过程面临着各种难题,如:铜、钴CMP的去除速率不理想[5-6];铝互连CMP发生的铝钴电偶腐蚀现象[7];钌、钼等金属的过腐蚀现象等[8-9]。鉴于此,国内外诸多学者提出在CMP工艺中引入甘氨酸对于上述问题进行针对性的改善。本文首先介绍了甘氨酸的基本性质;其次综述了近年来甘氨酸在CMP领域的不同应用;最后展望了氨基酸类添加剂的应用前景。
1 甘氨酸的基本性质
甘氨酸(Glycine) 是内源性抗氧化剂还原性谷胱甘肽的组成氨基酸,又名氨基乙酸,其分子式为C2H5NO2,通常为白色晶体或结晶性粉末,易溶于水,微溶于乙醇与乙醚[10-11]。甘氨酸具有无污染和高性能的特性,是最常见同时结构也最简单的一种α氨基酸,具有很强的亲水性,但属于非极性氨基酸,溶于极性溶剂,而难溶于非极性溶剂[12-13]。……
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