[發(fā)明專利]化學機械研磨后的晶片清洗方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910052540.3
• 申請日: 2009-06-04
• 公開（公告）號: CN101905221A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發(fā)明（設計）人: 黃孝鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: B08B3/08
• 分類號: B08B3/08;B08B7/04;B08B1/04;H01L21/02
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種化學機械研磨后的晶片清洗方法。

背景技術(shù)

隨著半導體器件的尺寸日益減小，由于多層互連或填充深度比較大的沉積過程導致了晶片表面過大的起伏，引起光刻工藝聚焦的困難，使得對線寬的控制能力減弱，降低了整個晶片上線寬的一致性，因此，業(yè)界引入了化學機械研磨(Chemical?Mechanical?Polishing，CMP)來平坦化晶片表面。

化學機械研磨的過程通常包括如下步驟：首先，將晶片放置于一研磨頭上，并使所述晶片表面向下與一研磨墊(Pad)接觸，然后，通過晶片表面與所述研磨墊之間的相對運動將所述晶片表面平坦化。所述研磨液一般包含有化學腐蝕劑和研磨顆粒，通過化學腐蝕劑和所述待研磨表面的化學反應生成較軟的容易被去除的材料，通過研磨顆粒的機械作用將所述較軟的材料去除。而晶片經(jīng)過研磨后，大量的研磨顆粒、金屬離子以及有機物極易附著于晶片表面形成殘留物。因此，在化學機械研磨工藝后，必須進行多次表面清洗工藝，以去除這些殘留物。

目前，化學機械研磨后的晶片清洗仍以濕式化學清洗法(wet?chemical?cleaning)為主要形式，一般來說，主要包括如下步驟：首先，將完成化學機械研磨的晶片放入一清洗槽，使用毛刷(brush)進行擦洗，并同時用化學清洗液進行清洗，所述毛刷的轉(zhuǎn)速為700～800轉(zhuǎn)每分鐘，所述化學清洗液一般為檸檬酸溶液，所述檸檬酸溶液的濃度為1％至2％；然后，使用去離子水沖洗所述晶片；最后甩干所述晶片。但是，在實際的清洗過程結(jié)束時，在晶片的表面出現(xiàn)大量的坑狀缺陷(pit?defect)，影響了半導體器件的可靠性及穩(wěn)定性。

業(yè)界還采用另外一種晶片清洗方法，即不使用化學清洗液清洗化學機械研磨后的晶片，而僅使用去離子水沖洗所述晶片，此時，晶片表面不會出現(xiàn)坑狀缺陷，但是晶片表面的殘留物未被完全去除，影響了清洗效果。

在化學機械研磨后的晶片清洗時，既能確保有效去除晶片表面的殘留物，又可避免晶片表面出現(xiàn)坑狀缺陷是本領(lǐng)域技術(shù)人員一直希望解決但卻沒有解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種化學機械研磨后的晶片清洗方法，既可避免晶片表面出現(xiàn)坑狀缺陷，又可確保有效去除晶片表面的殘留物，提高了半導體器件的可靠性及穩(wěn)定性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種化學機械研磨后的晶片清洗方法，包括：提供一化學機械研磨后的晶片；使用濃度為0.4％至0.8％的化學清洗液清洗所述晶片。

可選的，所述化學清洗液為檸檬酸溶液，使用所述化學清洗液清洗所述晶片的時間為10秒至100秒。

可選的，使用所述化學清洗液清洗所述晶片的同時使用毛刷擦洗所述晶片，所述毛刷的轉(zhuǎn)速為300～500轉(zhuǎn)每分鐘。

可選的，使用所述化學清洗液清洗所述晶片之后，還包括：使用去離子水沖洗所述晶片并甩干的步驟。

可選的，所述化學機械研磨是銅制程化學機械研磨。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的化學機械研磨后的晶片清洗方法，采用濃度僅為0.4％至0.8％的化學清洗液清洗晶片，可防止化學清洗液對晶片表面造成過度腐蝕，從而避免晶片表面出現(xiàn)坑狀缺陷，同時，采用該方法又可有效去除化學機械研磨后晶片表面的殘留物，提高了半導體器件的可靠性及穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例提出的化學機械研磨后的晶片清洗方法的流程圖；

圖2a和圖2b分別為采用現(xiàn)有的清洗方法與采用本發(fā)明一實施例提出的清洗方法后的坑狀缺陷分布示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的說明。

在集成電路制造領(lǐng)域，銅已經(jīng)取代鋁成為超大規(guī)模集成電路(Ultra?Large?Scale?Integrated?Circuit，USLI)制造中的主流互聯(lián)技術(shù)。一般來說，銅制程雙鑲嵌工藝通常包括如下步驟：首先，在具有半導體器件的晶片上沉積一定厚度的絕緣層，然后刻蝕所述絕緣層形成用于鑲嵌工藝的溝槽，接著，通過電鍍工藝在所述溝槽內(nèi)填滿金屬銅，最后利用化學機械研磨的方式平坦化晶片表面。