李伟 ，檀柏梅 , ，马腾达 ，纪金伯 ，闫妹 ，张诗浩 ，王亚珍

（1.河北工业大学电子信息工程学院，天津 300130； 2.河北工业大学天津市电子材料与器件重点实验室，天津 300130）

由于铜(Cu)具有低电阻率和良好的抗电迁移能力，因此在微电子应用中，铜已经替代铝成为主要的互连金属材料。1997年IBM公司提出了双大马士革工艺，采用双金属镶嵌技术来制造铜互连，化学机械抛光(CMP)应运而生。它通过机械作用和化学溶解的双重作用来消除晶圆表面剩余的铜，进而实现局部及全局平坦化[1]。在整个CMP过程中，抛光液的化学腐蚀、钝化膜的生长以及抛光机与磨料提供的机械研磨三者之间协同作用，可以保证被抛晶圆表面平坦化。

目前，为避免高压力机械作用造成介质材料的损伤，铜互连CMP技术更多地依赖于化学溶解，主要涉及抛光液各组分与铜基体的相互反应。铜CMP用抛光液通常包含氧化剂、配位剂、抑制剂和磨料颗粒。被抛晶圆表面凸处的铜需要较快去除，而凹处的铜需要保护，氧化剂可以令铜表面生成硬度较低的氧化物钝化层(包括CuO、Cu2O)，容易被机械作用磨除，但是氧化物钝化层是不连续且多孔的，不能有效抑制铜膜的化学腐蚀[2]。于是人们向抛光液中引入了抑制剂，它通过与铜反应生成钝化膜并吸附在金属表面，从而减少凹处的化学溶解(即降低凹处的去除速率)，提高凹处与凸处的去除率差异，以获得全局平坦化和低缺陷的铜表面。

在铜CMP过程中最有效的有机抑制……