[發(fā)明專利]制造半導(dǎo)體器件的方法及半導(dǎo)體制造設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810087121.9
• 申請日: 2008-03-19
• 公開（公告）號: CN101271835A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 井谷直毅
• 申請（專利權(quán)）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01L21/00
• 分類號: H01L21/00;H01L21/02;H01L21/762;H01L21/768
• 代理公司: 隆天國際知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 張龍哺

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及制造半導(dǎo)體器件的方法及半導(dǎo)體制造設(shè)備。

背景技術(shù)

最近，在制造半導(dǎo)體器件例如LSI的過程中，通過化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)對絕緣膜表面進(jìn)行拋光和平坦化已成為必需。進(jìn)行平坦化的原因是為了在暴露光致抗蝕劑時保護(hù)暴露邊緣(exposure?margin)等。另外，當(dāng)導(dǎo)電塞在接觸孔中形成時，還對鎢膜執(zhí)行CMP以僅將鎢膜留在接觸孔中。

同時，近來半導(dǎo)體襯底的直徑越變越大，并且在制造大量半導(dǎo)體器件產(chǎn)品的過程中，已經(jīng)開始用300mm直徑的晶片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的200nm直徑的晶片。

在CMP之后，對半導(dǎo)體襯底執(zhí)行清洗，以沖洗研磨漿料等。然而，當(dāng)將用于200mm直徑的晶片的傳統(tǒng)清洗方法用于大直徑半導(dǎo)體襯底時，存在的問題是清洗之后在襯上仍留有異物。

發(fā)明內(nèi)容

在此描述的實(shí)施例的方案是提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括如下步驟：對膜進(jìn)行拋光；以及通過執(zhí)行第一暴露步驟和第二暴露步驟來清洗拋光表面，其中該第一暴露步驟是將拋光表面暴露至酸性的第一清洗液中，所述酸性的第一清洗液具有蝕刻該拋光表面至少部分區(qū)域的效果，該第二暴露步驟是在該第一暴露之后將該拋光表面暴露到堿性的第二清洗液中。

附圖說明

圖1是根據(jù)初步解釋的半導(dǎo)體制造設(shè)備的俯視圖；

圖2是滾筒及其周邊設(shè)備的橫截面圖；

圖3是清洗單元的橫截面圖；

圖4是清洗刷及其周邊設(shè)備的放大立體圖；

圖5A至圖5D是用于說明利用圖1的半導(dǎo)體制造設(shè)備制造半導(dǎo)體器件的方法的橫截面圖；

圖6是示出半導(dǎo)體襯底上的缺陷在平面內(nèi)分布的晶片圖；

圖7是用于說明引起異物殘留在拋光表面上的原因的橫截面圖；

圖8A至圖8F是用于說明利用圖1的半導(dǎo)體制造設(shè)備制造半導(dǎo)體器件的方法的另一實(shí)例橫截面圖；

圖9是用于說明由CMP引起的侵蝕和凹陷的橫截面圖；

圖10是用于說明由侵蝕和凹陷引起的銅膜拋光殘留物的橫截面圖；

圖11是用于說明通過兩步CMP從層間絕緣膜突出的導(dǎo)電塞的橫截面圖；

圖12是通過研究在沒有形成圖案的硅襯底上形成的氧化硅膜上的異物數(shù)量而獲得的坐標(biāo)圖；

圖13是通過使用用于氧化硅膜的漿料研究該氧化硅膜上的異物數(shù)量而獲得的坐標(biāo)圖，其中該漿料不同于圖12的情形中所使用的漿料；

圖14是通過研究在沒有形成圖案的硅襯底上形成的鎢膜上的異物數(shù)量而獲得的坐標(biāo)圖；

圖15是通過研究硅襯底上的異物數(shù)量而獲得的坐標(biāo)圖，其中在該硅襯底上執(zhí)行CMP處理以在用于STI的器件隔離溝槽中留下器件隔離絕緣膜；

圖16是通過研究硅襯底上的異物數(shù)量而獲得的坐標(biāo)圖，其中在該硅襯底上執(zhí)行鎢CMP以形成導(dǎo)電塞；

圖17是通過在執(zhí)行兩步CMP以避免凹陷和侵蝕的情形下研究硅襯底上的異物數(shù)量而獲得的坐標(biāo)圖；

圖18是通過在下面兩種情形中研究氧化硅膜上的異物數(shù)量而獲得的坐標(biāo)圖，即僅利用氫氟酸執(zhí)行清洗的情形和僅利用氨水執(zhí)行清洗的情形；

圖19是示出在利用用于氧化硅膜的漿料執(zhí)行類似圖18的研究的情形下獲得的異物數(shù)量的坐標(biāo)圖，其中該漿料不同于圖18的研究中所使用的漿料；

圖20是在利用組合清洗液清洗氧化硅膜的情形下通過研究異物數(shù)量而獲得的坐標(biāo)圖，其中所用漿料不同于圖18的研究中使用的漿料；

圖21是在利用用于氧化硅膜的漿料執(zhí)行類似于圖20的研究的情形下通過研究異物數(shù)量而獲得的坐標(biāo)圖，其中該漿料不同于圖20的研究中使用的漿料；

圖22是通過研究異物數(shù)量隨著利用氨水和氫氟酸對樣品執(zhí)行清洗的順序如何變化而獲得的坐標(biāo)圖，其中該樣品與圖20的研究中使用的樣品相同；

圖23是通過研究異物數(shù)量隨著利用氨水和氫氟酸對樣品執(zhí)行清洗的順序如何變化而獲得的坐標(biāo)圖，其中該樣品與圖21的研究中使用的樣品相同；

圖24是在根據(jù)一個實(shí)施例的半導(dǎo)體制造設(shè)備中設(shè)置的清洗單元的橫截面圖；以及

圖25是在圖24的清洗單元中執(zhí)行清洗處理的流程圖。

具體實(shí)施方式

首先，將描述本實(shí)施例的初步解釋。

圖1是根據(jù)初步解釋的半導(dǎo)體制造設(shè)備的頂視圖。

這種半導(dǎo)體制造設(shè)備100被主要分成拋光單元100a和清洗單元100b。

拋光單元100a包括旋轉(zhuǎn)式傳送帶103和三個滾筒(platen)102。旋轉(zhuǎn)式傳送帶103具有四個拋光頭104，由拋光頭104支持的半導(dǎo)體襯底10(例如硅襯底)壓在每一個滾筒102上。