GLSI多層銅布線CMP后清洗顆粒去除的研究.pdf

1、隨著極大規(guī)模集成電路(GLSI)特征尺寸不斷縮小，雜質(zhì)對(duì)器件性能的影響日益嚴(yán)重，對(duì)清洗的要求也不斷提高。目前，清洗已成為集成電路制造過(guò)程中最重要的工序之一。顆粒能形成針孔、小島等缺陷，造成器件短路、斷路，嚴(yán)重影響器件性能甚至導(dǎo)致器件失效，是主要清洗對(duì)象之一。因此，顆粒去除的研究對(duì)于GLSI多層銅布線化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)后清洗技術(shù)的發(fā)展、清洗劑的研發(fā)、確保CMP工藝的成功有著重要的意義。
　　本論文系統(tǒng)地分析了CMP后清洗在集成電

2、路制造過(guò)程中的重要地位，討論了主流清洗技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)，結(jié)合集成電路行業(yè)對(duì)清洗的要求探討了清洗技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)；并對(duì)CMP后清洗中常見(jiàn)的SiO2顆粒缺陷的吸附和去除機(jī)理做了系統(tǒng)的研究。重點(diǎn)研究FA/O螯合劑和活性劑在控制顆粒吸附、改變顆粒吸附狀態(tài)及去除顆粒等方面的作用。
　　本論文通過(guò)改變拋光液組分及相關(guān)拋光工藝參數(shù)等方法，研究其對(duì)SiO2顆粒吸附的影響，結(jié)果表明拋光液中硅溶膠含量越高、氧化劑含量越高，CMP后晶圓表面吸附的SiO2顆

3、粒越多；活性劑含量越高、轉(zhuǎn)速越高，晶圓表面吸附的SiO2顆粒越少。通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析了清洗劑主要成分FA/O II型螯合劑和FA/O I型活性劑對(duì)顆粒的去除作用：FA/O II型螯合劑和FA/O I型活性劑均對(duì)顆粒清洗有促進(jìn)作用，濃度越高，顆粒的清洗效果越好；清洗劑配比優(yōu)化結(jié)果表明，當(dāng)FA/O II型螯合劑濃度為100ppm，F(xiàn)A/O I型活性劑濃度接近3000ppm時(shí)，SiO2顆粒得到有效去除，且晶圓表面缺陷總數(shù)為946，接近工業(yè)應(yīng)用要