[發明專利]一種減少化學清洗工藝中球形顆粒缺陷的方法

有效

• 申請號: 201610006458.7
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105632895B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 劉效巖;吳儀;馮曉敏
• 申請（專利權）人: 北京七星華創電子股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 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: 陶金龍;張磊

本發明公開了一種減少化學清洗工藝中球形顆粒缺陷的方法，應用于采用65納米銅互連后道清洗及化學處理設備對硅片進行化學清洗，通過在新化學藥液更新進入藥液罐后的首次化學清洗工藝之前，先對工藝自循環管路和非工藝自循環管路分別通入經加熱及過濾的新化學藥液進行一定時間的循環處理，使管路中產生的球狀顆粒隨著新化學藥液的充分循環而逐漸減少，之后，再進行化學清洗工藝，即可有效降低工藝后球狀顆粒的增加值。

技術領域

本發明涉及半導體清洗技術領域，更具體地，涉及一種在化學清洗時減少清洗工藝中產生的球形顆粒缺陷的方法。

背景技術

在半導體集成電路的制造工藝過程中，半導體硅片通常都會經過諸如薄膜沉積、刻蝕、拋光等多道工藝步驟。而這些工藝步驟就成為沾污物(顆粒)產生的重要場所。為了保持硅片表面的清潔狀態，消除在各個工藝步驟中沉積在硅片表面的沾污物，必須對經受了每道工藝步驟后的硅片表面進行化學清洗處理。因此，化學清洗工藝成為集成電路制作過程中最普遍的工藝步驟，其目的在于有效地控制各步驟的沾污水平，以實現各工藝步驟的目標。

隨著硅片尺寸加大，器件結構的超微小化、高集成化，對硅片的潔凈程度、表面的化學態、微粗糙度等表面狀態的要求越來越高，集成電路制造商和設備供應商已認識到化學清洗在生產中的重要性。

當集成電路的主流工藝從90納米過渡到65納米時，傳統的批式清洗方法已不能完全滿足目前極大規模集成電路制造中關鍵步驟的清洗要求，需要研發新的化學清洗的設備，以應對產業發展的需求。

目前，300毫米65納米銅互連清洗及化學處理設備已應用在銅互連工藝階段多孔性低k值介質材料的清洗。其主要作用是去除光刻膠殘留、顆粒、通孔內的聚合物，包括通孔刻蝕后和溝槽刻蝕后的清洗。

在65納米銅互連后道清洗工藝中，常用到的化學藥液是ST250，其40℃時粘度在13-17cP，屬于粘稠的液體。在此道清洗工藝中常出現球狀顆粒，尤其對于新化學藥液來說尤為嚴重。

目前為了解決此問題，一般是通過增加過濾器濾網的目數或并聯更多過濾器的方式，來增強過濾效果；或者增加設備大量清洗硅片的量來減少球狀顆粒產生的相對比率。但是，對實際產生球狀顆粒的機理并沒有一個清晰的解釋，因此也就無從有效消除球形顆粒缺陷。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種減少化學清洗工藝中球形顆粒缺陷的方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種減少化學清洗工藝中球形顆粒缺陷的方法，應用于采用65納米銅互連后道清洗及化學處理設備對硅片進行化學清洗，所述65納米銅互連后道清洗及化學處理設備的化學藥液管路包括工藝自循環管路和非工藝自循環管路，其中，所述工藝自循環管路包括循環連接的藥液罐、工藝腔室，所述非工藝自循環管路在藥液罐、工藝腔室之間通過三通閥與工藝自循環管路形成分離，并連接回藥液罐，方法包括：在新化學藥液更新進入藥液罐后的首次化學清洗工藝之前，先擇一打開工藝自循環管路和非工藝自循環管路，通入經加熱及過濾的新化學藥液分別進行一定時間的循環處理，之后，再向工藝自循環管路通入經循環處理后的新化學藥液，進行化學清洗工藝。

優選地，在進行循環處理時，工藝自循環管路和非工藝自循環管路中新化學藥液的通入流量分別大于其進行化學清洗工藝時的流量。

優選地，在進行循環處理時，工藝自循環管路和非工藝自循環管路中新化學藥液的通入流量為其管路的最大流量。

優選地，依次對非工藝自循環管路、工藝自循環管路進行循環處理。

優選地，對工藝自循環管路和非工藝自循環管路進行一至若干次的循環處理。

優選地，對工藝自循環管路和非工藝自循環管路進行循環處理的總時間不超過3小時。