刘玉岭 (中国天津市红桥区光荣道8号, Tianjin 0, 300130, CN)
ZHOU, Jianwei (No.8, Guangrong RoadHongqiao District, Tianjin 0, 300130, CN)
河北工业大学 (中国天津市红桥区光荣道8号, Tianjin 0, 300130, CN)
LIU, Yuling (No.8, Guangrong RoadHongqiao District, Tianjin 0, 300130, CN)
刘玉岭 (中国天津市红桥区光荣道8号, Tianjin 0, 300130, CN)
| 权利要求书 1. 一种超大规模集成电路铝布线抛光后晶片表面洁净处理方法， 其特征是： 具 体步骤如下， ( 1 ) 制备水抛液： 按重量份数计 （份） 取去离子水，边搅拌边加入表面活性剂 0.5%-5%， FA/OII型螯合剂 0.1- 5 , FA/0 II型阻蚀 （氧） 齐 IJ 0.01-5%， 搅拌均匀后制备成中性水抛液； ( 2 ) 铝布线化学机械抛光工序中抛光后不抬起抛光盘立即使用上述碱性水抛液 采用大流量的方法对工件进行水抛， 以使表面洁净。 2. 根据权利要求 1所述的所述超大规模集成电路铝布线抛光后晶片表面洁净处 理方法， 其特征是： 所述中 性水抛液大流量水抛的流量为 1000ml/min-5000ml/min, 时间为 0.5-2分钟， 水抛时工件压力为零或只保留抛光 盘自身重量对工件的压力。 |
本发明属于抛光技术， 尤其涉及一种超大规模集成电路铝布线抛光后 晶片表面洁净处理方法。
背景技术
说
目前，应用最多的集成电路仍是 90纳米以上产品，其布线金属为铝。 化学机械抛光 （CMP ) 工艺是超大规模集成电路多层布线工艺中非常 重要 书
的一个环节， ULSI多层铝布线的化学机械抛光 （CMP ) 后的表面平整度、 粗糙度以及表面粘污直接影响到铝的下一层布 线， 影响电路的击穿特性、 界面态和少子寿命， 直接关系到 IC器件的性能质量和成品率。 在 CMP过 程中， 会引入大量有机物、颗粒， 尤其是重金属离子。 由于金属铝较活泼， CMP 新裸露的表面很容易被氧化， CMP 后晶面残留的抛光液仍和铝发生化 学反应。 由于 CMP新裸露的表面能很高， 极易吸附周围的大颗粒和金属离 子， 并且在 CMP后很短的时间内和粘污物形成化学吸附， 难以去除， 造成 污染； 由于 CMP后晶片表面残留抛光液分布不均匀， 加上表面吸附大颗粒 的阻挡， 因此， 化学腐蚀在表面不均匀， 形成非均匀性蚀坑， 氧化也不均 匀， 形成非均匀化氧化， 降低表面质量而达不到要求。 传统的 CMP后处理 方法是， 在 CMP结束后， 抬起抛光盘用去离子水冲洗， 由于时间滞后， 且 仅用去离子水冲洗， 处理效果不理想， 有机物、 大颗粒和金属离子沾污严 重。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足， 提供一种简便易行、 无污染、 洁净的超大规模集成电路铝布线抛光后晶片表 面洁净处理方法， 在超大规 模集成电路铝布线晶片抛光结束后， 立即换用中性水抛的方法降低晶片表 面能和表面张力， 避免非均匀腐蚀及颗粒、 金属离子吸附和键合。
本发明为实现上述目的， 通过以下技术方案实现， 一种超大规模集 成电路铝布线抛光后晶片表面洁净处理方法， 其特征是： 具体步骤如下，
( 1 ) 制备水抛液： 按重量份数计 （份）
取去离子水， 边搅拌边加入表面活性剂 0.5%-5%， FA/OI I 型螯合剂 0.1- 5 %, FA/0 I I型阻蚀 （氧） 剂 0.01 -5%, 搅拌均匀后制备成中性水抛 液；
(2 ) 铝布线化学机械抛光工序中抛光后不抬起抛光 盘立即使用上述中性 水抛液采用大流量的方法对工件进行水抛， 以使表面洁净。
所述中性水抛液大流量水抛的流量为 1000ml/min~5000ml/min， 时间 为 0.5~2分钟， 水抛时工件压力为零或只保留抛光盘自身重量 对工件的压 力。
有益效果： CMP后不停止抛光盘旋转即换用水抛， 选用含表面活性 剂、 螯合剂、 阻蚀 （氧） 剂等的中性水溶液， 进行大流量水抛来清洁晶片 表面， 对设备无腐蚀， 并可将残留于晶片表面分布不均的抛光液以及 有机 物、 大颗粒迅速冲走， 可获得洁净、 完美的抛光表面； 选用表面活性剂可 使抛光后晶片表面张力迅速降低， 使水溶液在晶片表面均匀铺展， 提高晶 片表面洁净效果； 选用的螯合剂可与残留的金属离子发生反应形 成化学 键， 生成可溶性的大分子螯合物， 有效控制金属离子在晶片表面吸附， 在 大流量水溶液作用下脱离晶片表面； 选用的阻蚀 （氧） 剂可在抛光后晶片 表面形成单分子钝化膜， 阻止晶片表面不均匀分布的抛光液继续与基体 反 应而形成不均匀腐蚀和氧化， 提高抛光后晶片表面的完美性。
具体实施方式
以下结合较佳实施例， 对依据本发明提供的具体实施方式详述如下: 一种超大规模集成电路铝布线抛光后晶片表面 洁净处理方法， 具体 步骤如下，
( 1 ) 制备水抛液： 按重量份数计 （份） 取去离子水， 边搅拌边加入表面活性剂 0.5%-5%， FA/OI I 型螯合剂 0.1- 5 %, FA/0 I I型阻蚀 （氧） 剂 0.01 -5%, 搅拌均匀后制备成中性水抛 液；
(2) 铝布线化学机械抛光工序中抛光后不抬起抛光 盘立即使用上述中性 水抛液采用大流量的方法对工件进行水抛， 以使表面洁净。 所述中性水抛液大流量水抛的流量为 1000ml/min~5000ml/min， 时间 为 0.5~2分钟， 水抛时工件压力为零或只保留抛光盘自身重量 对工件的压 力。 所述的表面活性剂为天津晶岭微电子材料有限 公司市售 FA/0 I 型表 面 活 性 剂 、 0 π -7 ( (C 10 H 21 -C 6 H 4 -0-CH 2 CH 2 0) 7 -H) 、 0 π -10
( (C 10 H 21 -C 6 H 4 -0-CH 2 CH 2 0) 10 -Η)、 或 JFC的一种。 所述 FA/0 II型螯合剂为天津晶岭微电子材料有限公司市 商品。 所述 FA/0 II型阻蚀 （氧） 剂， 浓度在 0.01 ~5%。 为天津晶岭微电子 材料有限公司市售商品。 实施例 1 超大规模集成电路铝布线抛光后晶片表面洁净 处理的方法 取去离子水 3000g， 边搅拌边放入 FA/0 I型表面活性剂 100g， FA/O II 型螯合剂 50g， 然后称 5g阻蚀 （氧） 剂用 200g去离子水稀释后加入上述 液体， 快速溶解， 搅拌均匀。 在 CMP 结束后立即换用上述水抛液以 1000ml/min的流量进行水抛 1分钟， 观察表面光洁无蚀圈和雾状等缺陷。 实施例 2 超大规模集成电路铝布线抛光后晶片表面洁净 处理的方法 取去离子水 3400g，边搅拌边放入 FA/O I型表面活性剂 100g， FA/O II 型螯合剂 50g， 然后称 10g阻蚀（氧）剂用 200g去离子水稀释后加入上述 液体， 快速溶解， 搅拌均匀。 在 CMP 结束后立即采用上述水抛液以 4000ml/min的流量进行水抛 0.6分钟，观察表面光洁无蚀圈和雾状等缺陷。 采用技术的作用为： 超大规模集成电路铝布线抛光后表面能量高、 表面张力大、 残留抛光液分 布不均、 沾污有机物、大颗粒、 金属离子等现象， 当碱性抛光刚刚完成后， 在抛光盘停止前立即用本发明的方法进行水抛 ， 在抛光盘旋转状态下可去 除大颗粒， 采用大流量中性水抛的方法， 可将残留的抛光液冲走， 水溶液 中加入表面活性剂、 螯合剂、 阻蚀 （氧） 剂等， 可迅速降低表面张力， 使 金属离子形成可溶的螯合物， 在晶片表面形成单分子钝化膜防止晶片表面 产生非均匀腐蚀和氧化， 从而得到洁净、 完美的抛光表面。
以上所述， 仅是本发明的较佳实施例而已， 并非对本发明的结构作任 何形式上的限制。 凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作 的任何简 单修改、 等同变化与修饰， 均仍属于本发明的技术方案的范围内。