[發(fā)明專利]降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210258707.3
• 申請日: 2012-07-24
• 公開（公告）號: CN103578918A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳亞威
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 常亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法。

背景技術(shù)

隨著超大型體積電路時代的到臨，半導(dǎo)體元件的尺寸日益縮小，并且半導(dǎo)體元件中的電路之間的間隔越來越小，而各個制程之間所需要做的對準(zhǔn)工作將更加重要。所以對制造者而言，如何在半導(dǎo)體元件尺寸縮小時，避免制造過程中微粒對半導(dǎo)體元件的污染，以及因為制造過程的微粒殘留在對準(zhǔn)鍵內(nèi)，導(dǎo)致制程間的對準(zhǔn)無法正確，將隨著半導(dǎo)體元件的尺寸的降低而要求日益苛刻。

在超大型體積電路中，耐高溫金屬鎢越來越被廣泛的應(yīng)用在閘極的金屬內(nèi)連線中。其低阻抗值可以使得因為RC時間常數(shù)而產(chǎn)生的時間延遲降低，而且高熔點又可以使得后續(xù)高溫制程得以進行。另外，在0.5μm以下的制程時，因為要形成金屬內(nèi)連線中的通孔，所使用的材料，需要較佳的階梯覆蓋能力（step?coverage），所以經(jīng)常使用鎢，以作為沉積的材料。

現(xiàn)有技術(shù)手段中，半導(dǎo)體表面的處理一般采用如下手段：

（1）對半導(dǎo)體進行刻蝕，以形成通孔；

（2）以化學(xué)氣相沉積法（Chemical?Vapor?Deposition:CVD）法，在半導(dǎo)體以及通孔中，形成覆毯式的金屬鎢（Blanket?Tungsten）;

（3）以干式刻蝕法，將覆蓋在半導(dǎo)體表面的鎢去掉，留下通孔中的鎢。

為了使得鎢的表面平坦，除了控制反應(yīng)氣體之外，還通常在形成通孔之后，會先形成一個有TiN或TiW所形成的黏著層，以增加鎢與其他材質(zhì)的黏著力。

但是傳統(tǒng)的金屬鎢的蝕刻劑以高密度電漿蝕刻鎢時，若要保持高蝕刻率，則不能對蝕刻進程做良好的控制，也不能保持良好的外觀平整度、高時高產(chǎn)量以及高良率。同時對刻蝕后鎢表面的平整度，也無法形成平整的表面。

若是要在金屬鎢表面具有較佳的平整度，可以使用化學(xué)機械研磨法（Chemical?Mechanical?Polish：CMP）對沉積的鎢進行研磨，在研磨時要加入研漿（SLURRY），以作為化學(xué)助劑。對金屬鎢的CMP回蝕所用的研漿主要是一些氧化劑與有機溶劑所混合而成的。經(jīng)過鎢的CMP回蝕之后，半導(dǎo)體表面的清洗工作，是以一般的CMP制程之后的清洗研漿的方法，亦即，以刷洗、噴洗以及超音波清洗。

雖然鎢的CMP回蝕可以獲得較佳的平整度，但是因為一般制程CMP研漿清除的要求不嚴(yán)格，清洗半導(dǎo)體之后，仍會有殘余的顆粒存在半導(dǎo)體的表面，進而影響下一個制程。當(dāng)線寬大于0.5μm時，其影響較小。若是線寬小于0.5μm時，相同的顆粒將會造成較大的影響。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法，以減少或避免電弧缺陷，同時減少因為殘留研漿所造成的顆粒污染，避免元件制程失敗，以提高良率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明公開了一種降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法，該方法至少包括：

刻蝕該半導(dǎo)體晶片，以形成通孔；

在所述半導(dǎo)體晶片以及通孔中形成導(dǎo)電層；

通過使用研漿的化學(xué)機械研磨法研磨所述導(dǎo)電層；

采用去離子水對所述半導(dǎo)體晶片進行清洗。

優(yōu)選的，在上述降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法，所述去離子水對所述半導(dǎo)體晶片進行清洗的時間為8~12秒。

優(yōu)選的，在上述降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法，所述去離子水中溶解有二氧化碳。

優(yōu)選的，在上述降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法，溶解有二氧化碳的所述去離子水的PH值為6.3-6.9。

優(yōu)選的，在上述降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法，溶解有二氧化碳的所述去離子水清洗所述半導(dǎo)體晶片的時間為60~90秒。

優(yōu)選的，在上述降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法，所述導(dǎo)電層的材質(zhì)選自鎢、鈦、鉭、白金或鉬。

本發(fā)明還公開了一種降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法，該方法至少包括：

刻蝕該半導(dǎo)體晶片，以形成通孔；

在所述半導(dǎo)體晶片以及通孔中形成導(dǎo)電層；

通過使用研漿的化學(xué)機械研磨法研磨所述導(dǎo)電層；

采用去離子水對所述半導(dǎo)體晶片進行清洗；

采用溶解有二氧化碳的去離子水對所述半導(dǎo)體晶片進行擦洗。

優(yōu)選的，在上述降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法，采用去離子水對所述半導(dǎo)體晶片進行清洗的時間為8~12秒。

優(yōu)選的，在上述降低半導(dǎo)體晶片表面電弧缺陷的方法，所述溶解有二氧化碳的去離子水的PH值為6.3-6.9，擦洗時間為60~90秒。