[發明專利]一種減少晶片表面缺陷的方法

無效

• 申請號: 201110276015.7
• 申請日: 2011-09-16
• 公開（公告）號: CN102303281A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 郝彥杰;劉文森;趙波;李雪峰;張永峰;劉麗杰
• 申請（專利權）人: 北京通美晶體技術有限公司
• 主分類號: B24B37/00
• 分類號: B24B37/00;H01L21/304
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術領域

本發明屬于晶體化學領域，具體涉及一種減少晶片表面缺陷的方法。

背景技術

采用化學機械拋光(CMP，chemical?mechanical?polishing)對晶片進行拋光時，經常會產生一種不合格品——SE(solution?etching，一種由于拋光藥液腐蝕造成晶片的點狀或條狀缺陷)，比例為8～10％甚至更高。導致返工數量巨大，重復加工，浪費嚴重。

根據SE不同類型出現時的表現形式，可采取以下方法來降低SE的出現幾率：

1、SE集中出現在工作盤中央區域的晶片上時，可通過調整拋光藥液的流量大小，減少SE產品的比例。通常需要加大流量，但在加大流量時，會使成本明顯增加，一般只作為應急處理措施。

2、SE出現規律不明顯，位置不定且較多時，可嘗試更換新的拋光墊(PAD，或稱拋光布，在拋光時貼在拋光機的下盤上，起到承載拋光液的作用，拋光過程中直接與晶片接觸)或刷洗拋光墊。但這并不是針對SE產生的根本原因，故無法推廣。

3、通過配藥時調整拋光藥液的有效性來改變藥液的性能，以降低SE出現的幾率。但是由于涉及到的變更因素較多，生產實踐中涉及到的生產部門也較多，甚至對客戶使用也可能造成影響，故較難實現。

發明內容

本發明要解決的技術問題是如何減少化學機械拋光中晶片的表面缺陷。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種減少晶片表面缺陷的方法。

本發明減少晶片表面缺陷的方法包括如下步驟：將晶片吸附在工作盤上，下降到承載拋光藥液的拋光墊上，進行拋光反應，將拋光反應的溫度控制在10-20℃之間。

優選地，將拋光反應的溫度控制在12-18℃之間；更優選地，將拋光反應的溫度控制在16+1℃。

在本發明的一些實施方案中，通過控制拋光藥液和/或貼附拋光墊的拋光機下盤的溫度來控制拋光反應的溫度。

在本發明的一些實施方案中，將拋光藥液和/或拋光機下盤的溫度控制在10-20℃之間。

在本發明的一些實施方案中，將拋光藥液和/或拋光機下盤的溫度控制在12-18℃之間。

在本發明的一些實施方案中，將拋光藥液和/或拋光機下盤的溫度控制在16±1℃。

在本發明的一些實施方案中，采用冰浴控制拋光反應、拋光藥液和/或拋光機下盤的溫度。

在本發明的一些實施方案中，采用循環冷卻水控制拋光反應、拋光藥液和/或拋光機下盤的溫度。

本發明人在研究中發現，SE主要產生于兩個階段：(1)拋光前；(2)拋光過程中。如圖1所示，拋光前(起始時間用t₀表示)，晶片(wafer)吸附在工作盤(plate)上，下降到已經布滿拋光藥液的PAD上時，如果拋光藥液溫度較高，在晶片與PAD接觸的瞬間產生選擇性腐蝕坑，就是SE(圖1中的黑點)；在拋光過程中，隨著時間的增加(t₁時刻)，晶片與PAD接觸面的溫度會逐漸升高，同理，拋光藥液的溫度也會升高，化學反應便會增強，使成膜反應速率大于去膜反應速率，就會產生SE(圖1中的黑點)，且會越來越多，遍布整個晶片。

本發明針對大批量出現、且表現無規則的SE，通過控制拋光反應的溫度來調整拋光藥液的溫度，以物理方法調整化學參數，降低拋光藥液與晶片的化學反應速率，進而調整化學反應與機械磨削的相對關系，改變精拋拋光過程中機械拋光和化學拋光的速率比，使成膜與去膜相匹配，達到更加平衡的狀態，產生均勻的化學反應表面，不形成選擇性腐蝕坑，SE比例就會明顯降低，從而形成更完美的晶片表面。

本發明的優點如下：

1、沒有改變拋光藥液的化學成分，因此不會增加額外的成本。

2、不需更換拋光墊，因此不會因更換拋光墊造成成本大量增加。

3、不需增大拋光藥液的流量，因此不會因增大拋光藥液的流量造成成本增加和浪費。

附圖說明

圖1為拋光前和拋光過程中產生的SE情況；

其中，t₀表示拋光前的起始時間，t₁表示拋光過程中的某一時刻；

圖2為單面拋光示意圖；

圖3為拋光藥液的供藥系統示意圖；

其中：1表示工作盤，2表示拋光藥液，3表示PAD，4表示供藥口，5表示藥溫監測裝置，6表示輸藥管道，7表示藥溫控制裝置，8表示儲藥桶。

具體實施方式

以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。

實施例1