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Process Temperature Control for Low Dishing in CMP

delete2025-09-30
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OA
AI
Y
Yeongil Shin
J
Jong‐Min Jeong
J
Jiho Shin
H
Haedo Jeong *
DOI:10.3390/ma18194461delete
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摘要

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对高性能系统半导体日益增长的需求凸显了混合键合的重要性,其中精确控制铜凹陷至关重要。这一要求强化了化学机械平坦化(CMP)的作用。许多研究试图通过改变抛光液化学成分或调整机械参数来控制凹陷,但这些方法尚不充分。本研究探讨了被忽视的工艺温度效应,并展示了其在整合CMP的化学和机械行为中的作用。通过裸片实验评估了Cu、Ta和SiO2薄膜的去除速率,所有薄膜的去除速率均表现出随温度和活化能变化的阿伦尼乌斯型行为。结果表明,将工艺温度维持在30 °C可平衡选择性并最小化图案化晶圆上的凹陷。为实現精确温度控制,开发了一种基于涡旋管的抛光垫冷却系统。未进行温度控制时,100 µm图案的凹陷增加了12 nm,50 µm图案的凹陷增加了16 nm;而进行温度控制后,凹陷分别降低至4 nm和低于1 nm。这些结果证明,工艺温度是控制选择性和确保精确凹陷控制的关键参数,这对满足混合键合的要求至关重要。
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