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ULSI多层Cu布线CMP中磨料的研究
随着集成电路制造工艺的不断进步，芯片维度和元器件密度都得到了很高的提升，互连线（interconnects）的性能和可靠性也成为了芯片设计和制造过程中非常重要的部分。其中，铜（Cu）是互连线材料的首选，因为它的电阻率低、可浸能性好、抗腐蚀性强、导电性和热导率高等特性。但是，在Cu筏海领域中一个最为严重的问题就是晶间腐蚀（IJC），这个问题对于集成电路的可靠性和性能会有很大的影响。
在多层Cu布线CMP（ChemicalMechanicalPolishing）中，研究磨料的特性是非常重要的，因为磨料的特性直接决定了CMP的加工结果。在CuCMP中，磨料的数目、石墨尺寸、颗粒分布以及磨料的硬度等特性都会影响到加工的结果。同时，磨料的硬度和组合方式对于铜表面的形貌和粗糙度也有极大的影响。因此，开发、研究和优化CMP磨料的性能是减少铜伙海领域中的IJC问题的关键。
磨料是CMP中非常重要的组成部分，以其特殊的形态和特性实现了铜表面的加工。实验表明，多种磨料组合适用于Cu光刻背面处理,包括氧化铝（α-Al2O3）、氮化硅（Si3N4）和钨（W）等。在这些磨料中，氧化铝是最常用的磨料之一。在研究氧化铝磨料时，一些重要的磨料特性如研磨效率、化学反应和磨料表面与被处理表面接触的方法成为印象因素。有研究表明，在制备Cu前途处理中，尺寸在50-100nm的氧化铝颗粒与Cu具有最高研磨效率。
然而，在氧化铝单独作为磨料时，需要高速旋转，才能获得一个完全光滑的铜表面。此外，这种单一的氧化铝磨料CMP也容易触发IJC问题，因此，单一的磨料CMP不足以解决CuCMP中的所有问题。因此，开发多种磨料组合（比如SiO2、氮化硅、TiO2和氧化铝等）可以提高CMP加工的效率和质量，减少IJC问题的概率。
除了磨料的特性，还有其他的因素可能会对CMP过程中Cu表面的形貌和加工质量产生影响。例如，使用外加润滑剂和增加磨料摩擦可能会影响到CMP过程，因为它们会导致局部热的生成和低pH和高碳含量的产生，这些条件都可能加剧IJC的发生。因此，需要考虑所有可能影响CMP过程的因素，以便开发出更可靠、有效的CMP工艺。
总之，CMP加工是制造高品质、可靠芯片中非常重要的一步。此外，开发磨料和优化CMP工艺是减少铜伙海领域中IJC问题的关键。我们需要更广泛的研究，以解决这个问题，并开发更有效和可靠的CMP加工工艺，以帮助提高芯片制造的性能和可靠性。