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在化學(xué)機(jī)械拋光（CMP）工藝中，Dishing（凹陷）和Erosion（腐蝕）是兩種常見(jiàn)的表面缺陷，其區(qū)別、成因、影響及解決方法如下：

一、Dishing與Erosion的定義

1. Dishing（凹陷）

   表現(xiàn)：CMP后，寬金屬線（如銅導(dǎo)線）中心區(qū)域的金屬層過(guò)度去除，形成類似“碟形”的凹坑（介質(zhì)層與金屬層最低點(diǎn)的高度差）。  

   典型場(chǎng)景：孤立或較寬的金屬線區(qū)域。  

2. Erosion（腐蝕）

   表現(xiàn)：密集排列的細(xì)金屬線周圍，介質(zhì)層厚度在CMP后顯著減薄（介質(zhì)層拋光前后的厚度差異）。  

   典型場(chǎng)景：高密度金屬線陣列區(qū)域。

二、成因?qū)Ρ?/span>

三、影響

1. Dishing的影響

   電性能：金屬層變薄→電阻增大，高頻信號(hào)傳輸質(zhì)量下降（趨膚效應(yīng)加?。?。  

   可靠性：凹坑可能引起后續(xù)金屬層覆蓋不良，導(dǎo)致空洞或開(kāi)裂。

2. Erosion的影響

   藝整合：介質(zhì)層減薄→層間介電常數(shù)變化，影響寄生電容。  

   平坦化難度：表面臺(tái)階高度差增大，后續(xù)CMP難以實(shí)現(xiàn)全局平坦化。

四、解決方法

1. 減小Dishing的方法

材料與工藝優(yōu)化：  

  使用高選擇性拋光液（對(duì)金屬去除速率低，對(duì)介質(zhì)去除速率高）。  

  采用硬質(zhì)無(wú)孔拋光墊（如聚氨酯PU），減少局部壓力不均。  

設(shè)計(jì)優(yōu)化：  

  Dummy Fill（虛擬填充）：在稀疏區(qū)域填充虛擬圖形，均衡圖形密度，減少拋光速率差異。  

工藝參數(shù)控制：  

  降低拋光壓力、縮短過(guò)拋光時(shí)間，避免金屬過(guò)度去除。

2. 減小Erosion的方法

布局優(yōu)化：  

  避免過(guò)高的金屬線密度，采用均勻分布設(shè)計(jì)。  

  使用化學(xué)機(jī)械協(xié)同優(yōu)化的拋光液，降低對(duì)介質(zhì)層的腐蝕速率。  

工藝改進(jìn)：  

  采用多步驟拋光：先快速去除金屬，再精細(xì)拋光介質(zhì)層。  

  優(yōu)化拋光頭壓力分布，緩解密集區(qū)域應(yīng)力集中。

Dishing源于寬金屬線的材料軟硬差異，需通過(guò)設(shè)計(jì)填充和工藝參數(shù)調(diào)整改善。  

Erosion由密集結(jié)構(gòu)的化學(xué)-機(jī)械協(xié)同作用導(dǎo)致，需優(yōu)化布局和拋光液化學(xué)性質(zhì)。  

兩者均需結(jié)合材料、設(shè)計(jì)、工藝三方面協(xié)同優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)高精度平坦化。

通過(guò)上述措施，可有效抑制CMP中的Dishing和Erosion，提升芯片性能與可靠性。