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用于铜互连CMP工艺的络合剂研究进展汇报人：2024-02-06

目录contents引言络合剂种类及性能络合剂作用机理研究新型络合剂研究进展实验方法与结果分析结论与展望

01引言

随着集成电路技术的不断发展，铜互连技术已成为主流。络合剂在CMP工艺中发挥着重要作用，能够影响抛光速率和表面质量。研究背景与意义化学机械抛光（CMP）是实现铜互连的关键工艺之一。因此，研究络合剂对于优化CMP工艺、提高铜互连性能具有重要意义。

01CMP是一种通过化学和机械作用相结合的方法，对铜互连进行平坦化的工艺。02该工艺主要包括抛光液、抛光垫和抛光机三个部分。03抛光液中的化学成分与铜表面发生反应，生成易于去除的反应产物。04抛光垫和抛光机则提供机械作用，将反应产物从铜表面去除，从而实现平坦化。铜互连CMP工艺简介

络合剂能够与铜离子形成稳定的络合物，从而降低抛光液中游离铜离子的浓度。不同的络合剂对于抛光速率和选择性的影响不同，因此选择合适的络合剂是优化CMP工艺的关键之一。此外，络合剂还能够调节抛光液的pH值和稳定性，进一步影响CMP工艺的效果。这有助于减少铜的沉积和腐蚀现象，提高抛光速率和表面质量。络合剂在CMP工艺中的作用

02络合剂种类及性能基酸类络合剂如甘氨酸、丙氨酸等，具有良好的络合能力和生物降解性。有机酸类络合剂如柠檬酸、酒石酸等，能与铜离子形成稳定络合物，降低铜的沉积速率。多元醇类络合剂如乙二醇、丙二醇等，通过与铜离子形成螯合物来降低铜的化学机械抛光（CMP）速率。含氮有机化合物如乙二胺四乙酸（EDTA）等，具有多个配位原子，能与铜离子形成稳定络合物。常见络合剂种类

络合能力络合剂对铜与其他金属离子的络合能力差异，影响CMP工艺中铜与其他材料的去除速率比。选择性生物降解性毒性络合剂与铜离子形成络合物的稳定常数，反映络合剂对铜离子的络合强度。络合剂对人体和环境的毒性大小，需符合相关安全标准。络合剂在使用后的可生物降解程度，关系到环保和可持续发展。络合剂性能评价指标

ABCD不同络合剂性能比较有机酸类络合剂络合能力较强，但选择性较差，易与其他金属离子形成络合物。氨基酸类络合剂具有较好的生物降解性和较低的毒性，但络合能力相对较弱。含氮有机化合物具有强络合能力和较好的选择性，但毒性较大且生物降解性一般。多元醇类络合剂具有较好的选择性和较低的CMP速率，但生物降解性较差。

03络合剂作用机理研究

络合剂与铜离子形成络合物的过程01络合剂分子中的配位原子与铜离子形成配位键，生成稳定的络合物，从而降低铜离子的浓度，减少铜在CMP过程中的沉积。影响络合反应的因素02包括络合剂的种类、浓度、pH值以及温度等，这些因素会影响络合反应的速率和络合物的稳定性。络合反应在CMP工艺中的作用03通过络合反应，可以控制铜的去除速率和表面质量，从而实现铜互连CMP工艺的高效、精确加工。络合剂与铜离子络合反应

对研磨液的影响络合剂可以改变研磨液的化学性质，如pH值、氧化还原电位等，从而影响研磨液的稳定性和研磨效果。对抛光垫的影响某些络合剂可能会与抛光垫材料发生相互作用，影响抛光垫的性能和使用寿命。对环境的影响络合剂在使用过程中可能会产生废液和废气，需要对其进行合理处理，以减少对环境的污染。络合剂对CMP工艺中其他成分的影响

该模型认为络合剂与铜离子之间的络合作用是通过静电引力实现的，适用于解释一些简单的络合现象。静电模型该模型认为络合剂与铜离子之间形成了共价键或配位键，从而生成了稳定的络合物，适用于解释一些较为复杂的络合现象。化学键模型该模型综合了静电模型和化学键模型的特点，认为络合剂与铜离子之间的络合作用既包含静电引力又包含化学键合，能够更全面地解释络合现象。综合模型络合剂作用机理模型

04新型络合剂研究进展

环保型络合剂研究现状环保型络合剂是指具有低毒性、低污染、易降解等环保特性的络合剂，符合绿色化学的发展趋势。环保型络合剂的研究进展近年来，研究者们致力于开发新型环保型络合剂，如氨基酸类、多糖类、天然植物提取物等，这些络合剂在CMP工艺中表现出良好的环保性能和抛光效果。环保型络合剂的应用挑战尽管环保型络合剂具有诸多优点，但在实际应用中仍面临一些挑战，如成本较高、稳定性较差等，需要进一步研究和改进。环保型络合剂的定义与特点

高性能络合剂的定义与特点高性能络合剂是指具有高抛光速率、高选择性、低表面粗糙度等优异性能的络合剂，能够满足先进CMP工艺的需求。高性能络合剂的研究进展为了提高CMP工艺的性能，研究者们不断开发新型高性能络合剂，如含有特殊官能团的有机酸、聚合物类络合剂等，这些络合剂在CMP工艺中表现出优异的抛光性能。高性能络合剂的应用前景随着半导体技术的不断发展，对CMP工艺的要求也越来越高，高性能络合剂将在未来的CMP工艺中发挥越来越