[發明專利]一種鋁線腐蝕缺陷的處理方法

有效

• 申請號: 201210050778.4
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN102593048A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 楊渝書;李程;陳玉文
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/3213
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 陸花

技術領域

本發明涉及半導體制造工藝，特別是涉及后段鋁線腐蝕缺陷的處理方法。

背景技術

后段鋁線布線工藝廣泛被應用于線寬0.15um以上的芯片生產工藝中，鋁線刻蝕工藝是其中的關鍵，這不僅因為這道工藝決定了鋁線圖形的形成，還因為鋁線刻蝕過程產生的缺陷(defect)對芯片良率的影響非常的大，其中一種鋁線腐蝕缺陷號稱鋁線芯片工藝的頭號殺手，其缺陷產生的機理是鋁線刻蝕完成后，曝露于大氣中的鋁與刻蝕反應殘留的氯在大氣中的水汽作用下發生循環反應，生成Al2O3的水合物，使鋁線發生斷裂或導電面積縮小，從而引發芯片失效或可靠性下降。

由于受腐蝕缺陷影響的芯片可能不會使芯片失效，但具有潛在的電子遷移(ELECTROMIGRATION，EM)可靠性下降的風險，所以半導體晶圓廠(fab)對這種腐蝕缺陷的處理一般是整片晶圓如果有一顆芯片發現有腐蝕缺陷，則整片晶圓報廢，從而對生產線良率產生巨大殺傷。即，現行的處理辦法一般是發現腐蝕缺陷即晶圓報廢，因此提供一種可以對受到腐蝕缺陷影響的晶圓進行絕緣隔離，避免整片晶圓報廢的處理方法是十分必要的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁線腐蝕缺陷的處理方法，能夠減少由于鋁線腐蝕缺陷引起的晶圓報廢，提高生產線良率。

為解決上述技術問題，本發明提供一種鋁線腐蝕缺陷的處理方法，所述方法包括下列步驟：

提供一晶圓，所述晶圓包括底層以及形成于所述底層上的鋁線；

定位和識別所述鋁線中的鋁線腐蝕缺陷；

在所述鋁線上沉積保護層；

利用聚焦離子束裝置刻蝕具有鋁線腐蝕缺陷的鋁線。

在鋁線腐蝕缺陷的處理方法中，所述底層為氧化硅。

在鋁線腐蝕缺陷的處理方法中，定位和識別所述鋁線中的鋁線腐蝕缺陷的步驟包括：

利用芯片缺陷掃描定位機臺對晶圓的缺陷進行掃描定位；

利用缺陷識別機臺進行缺陷識別；

利用芯片缺陷掃描定位機臺獲取的缺陷圖像來確定鋁線腐蝕缺陷的位置。

在鋁線腐蝕缺陷的處理方法中，所述保護層為富硅氧化層。

在鋁線腐蝕缺陷的處理方法中，利用聚焦離子束裝置刻蝕具有鋁線腐蝕缺陷的鋁線的步驟中，離子能量為4500v～5500v，刻蝕時間為10～100秒。

在鋁線腐蝕缺陷的處理方法中，利用聚焦離子束裝置刻蝕具有鋁線腐蝕缺陷的鋁線之后，還包括：清洗所述晶圓。

本發明針對鋁線腐蝕缺陷(metal?corrosion)，利用聚焦離子束(Focused?IonBeam，FIB)裝置，對受腐蝕缺陷影響的芯片進行刻蝕，從而使具有鋁線腐蝕缺陷的鋁線與芯片隔離失效，避免因少量鋁線腐蝕缺陷芯片給整個晶圓帶來的潛在的可靠性問題，從而挽救整片晶圓上的其它正常芯片的出貨，降低由于鋁線腐蝕缺陷引起的晶圓報廢。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的一種鋁線腐蝕缺陷的處理方法流程圖；

圖2為鋁線腐蝕缺陷縱向剖面圖；

圖3為鋁線腐蝕缺陷橫向剖面圖；

圖4為鋁線沉積了一層保護層后的縱向剖面圖；

圖5為鋁線沉積了一層保護層后的橫向剖面圖；

圖6為經過本發明一實施例的處理方法之后的鋁線縱向剖面圖；

圖7為經過本發明一實施例的處理方法之后的鋁線橫向剖面圖。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

如圖1所示，本發明一實施例的鋁線腐蝕缺陷的處理方法，包括下列步驟：

S1，提供一晶圓；

如圖2和3所示，所述晶圓包括底層1以及形成于所述底層上的鋁線2，底層1一般為氧化硅，所述鋁線2內具有鋁線腐蝕缺陷3。

S2，定位和識別所述鋁線中的鋁線腐蝕缺陷；

此步驟中，首先利用芯片缺陷掃描定位機臺對晶圓的缺陷進行掃描定位，然后利用缺陷識別機臺進行缺陷識別，最后利用芯片缺陷掃描定位機臺獲取的缺陷圖像來確定鋁線腐蝕缺陷的位置。所述芯片缺陷掃描定位機臺和缺陷識別機臺為半導體晶圓廠常用的檢測儀器，檢測工序中通常已配備此類設備，因而不會額外增加機臺購置成本。

S3，在所述鋁線上沉積保護層4；