[发明专利]超大规模集成电路铝布线抛光后晶片表面洁净处理方法

说明书

技术领域

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

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/OII型螯合剂0.1-5％，FA/O II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/OII型螯合剂0.1-5％，FA/O II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/O I型表面活性剂、O_π-7((C₁₀H₂₁-C₆H₄-O-CH₂CH₂O)₇-H)、O_π-10((C₁₀H₂₁-C₆H₄-O-CH₂CH₂O)₁₀-H)、或JFC的一种。