[發明專利]用于W-CMP的后處理方法及其裝置

在審

• 申請號: 201310630247.7
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103646920A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 丁弋;朱也方
• 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
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陶金龍

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種用于W-CMP的后處理方法及其裝置。

背景技術

在半導體制造工藝中，CMP（Chemical?Mechanical?Polishing，化學機械研磨）是一種先進的、主要的工藝過程，尤其是對于超大型集成電路制造工藝中的表面平坦化，是不可或缺的薄膜平坦化技術。

在1980年代末期，W-CMP，即鎢的化學機械研磨技術，被應用到內存和邏輯產品的量產中，以取代干式刻蝕在鎢插塞（Tungesten?Plug）工藝中的角色。與一般的二氧化硅CMP最大的區別在于所使用的研磨漿的成分，通過對鎢的腐蝕和機械研磨來平坦化鎢的表面。其中，包括氧化反應和配位反應。

一般來說，鎢的化學機械研磨液中都含有雙氧水，在研磨完成過后，部分雙氧水會殘留在晶圓表面，造成金屬鎢的腐蝕。隨著技術節點向前發展，這種腐蝕現象更加明顯，對晶圓的質量造成很大影響。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種用于W-CMP的后處理方法及其裝置。

本發明提供一種用于W-CMP的后處理方法，其包括：將熱氨水和高壓氮氣的混合水汽噴射在晶圓表面，以清除雙氧水。

進一步地，該熱氨水的溫度為35-65℃。

進一步地，該高壓氮氣的流量為30-80L/min。

進一步地，對該晶圓進行噴射的噴射角度為0-45°。

本發明還提供一種用于W-CMP的后處理裝置，其包括：晶圓承載件和噴洗裝置，該噴洗裝置包括傳輸熱氨水的第一管路、傳輸高壓氮氣的第二管路、混合管路以及噴嘴，該第一管路與第二管路分別與混合管路的一端相連通，該噴嘴設于混合管路的另一端，以對晶圓承載件上的晶圓噴射清洗。

進一步地，該第一管路由局域供給系統供給熱氨水，該第二管路由廠務供給系統供給高壓氮氣。

進一步地，該噴嘴還設有調節裝置，以手動調節或自動調節噴嘴的噴射角度。

本發明提出了一種用于W-CMP的后處理方法及其裝置，通過向鎢研磨后的晶圓表面噴射由熱氨水和高壓氮氣組成的混合氣體，以霧化的氨水汽對晶圓表面進行清洗，去除殘留的雙氧水，達到減少鎢腐蝕的效果，從而提高器件的可靠性。

附圖說明

為能更清楚理解本發明的目的、特點和優點，以下將結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細描述，其中：

圖1是本發明第一實施例的W-CMP后處理裝置結構示意圖。

具體實施方式

第一實施例

請參閱圖1，本發明后處理裝置用于鎢化學機械研磨之后，對晶圓表面進行清洗處理，其包括：晶圓承載件1和噴洗裝置，該噴洗裝置包括傳輸熱氨水的第一管路21、傳輸高壓氮氣的第二管路22、混合管路23以及噴嘴24。

其中，第一管路21與第二管路22分別與混合管路23的右端相連通，以將熱氨水與高壓氮氣在混合管路中混合。噴嘴24設于混合管路23的另一端，以對晶圓承載件1上的晶圓3噴射清洗。

本實施例中，第一管路21與局域供給系統26相連，并由局域供給系統26供給熱氨水；第二管路22與廠務供給系統27相連，并由廠務供給系統27供給高壓氮氣。

利用本實施例的后處理裝置進行W-CMP后處理的方法，包括：將熱氨水和高壓氮氣的混合水汽噴射在晶圓表面，以清除雙氧水。

具體地，溫度為50℃的熱氨水與流量為50L/min的高壓氮氣，經過混合管路23混合而成的氨水汽通過噴嘴24噴出，噴出的流速相當于氮氣的流量，即50L/min，對晶圓3進行清洗，通過化學反應去除雙氧水，其與晶圓表面所呈的噴射角度為30°。

第二實施例

本實施例的后處理裝置是基于上述第一實施例，本裝置在噴嘴處還設有調節裝置，以自動旋轉的方式實時調節噴嘴的噴射角度，以不垂直于晶圓方向噴出，使得霧化氣體能夠均勻的分布在晶圓表面。

在其他實施例中，該調節裝置還可以是手動調節的方式。