[发明专利]化学机械研磨后的晶片清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种化学机械研磨后的晶片清洗方法。

背景技术

随着半导体器件的尺寸日益减小，由于多层互连或填充深度比较大的沉积过程导致了晶片表面过大的起伏，引起光刻工艺聚焦的困难，使得对线宽的控制能力减弱，降低了整个晶片上线宽的一致性，因此，业界引入了化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing，CMP)来平坦化晶片表面。

化学机械研磨的过程通常包括如下步骤：首先，将晶片放置于一研磨头上，并使所述晶片表面向下与一研磨垫(Pad)接触，然后，通过晶片表面与所述研磨垫之间的相对运动将所述晶片表面平坦化。所述研磨液一般包含有化学腐蚀剂和研磨颗粒，通过化学腐蚀剂和所述待研磨表面的化学反应生成较软的容易被去除的材料，通过研磨颗粒的机械作用将所述较软的材料去除。而晶片经过研磨后，大量的研磨颗粒、金属离子以及有机物极易附着于晶片表面形成残留物。因此，在化学机械研磨工艺后，必须进行多次表面清洗工艺，以去除这些残留物。

目前，化学机械研磨后的晶片清洗仍以湿式化学清洗法(wet chemical cleaning)为主要形式，一般来说，主要包括如下步骤：首先，将完成化学机械研磨的晶片放入一清洗槽，使用毛刷(brush)进行擦洗，并同时用化学清洗液进行清洗，所述毛刷的转速为700～800转每分钟，所述化学清洗液一般为柠檬酸溶液，所述柠檬酸溶液的浓度为1％至2％；然后，使用去离子水冲洗所述晶片；最后甩干所述晶片。但是，在实际的清洗过程结束时，在晶片的表面出现大量的坑状缺陷(pit defect)，影响了半导体器件的可靠性及稳定性。

业界还采用另外一种晶片清洗方法，即不使用化学清洗液清洗化学机械研磨后的晶片，而仅使用去离子水冲洗所述晶片，此时，晶片表面不会出现坑状缺陷，但是晶片表面的残留物未被完全去除，影响了清洗效果。

在化学机械研磨后的晶片清洗时，既能确保有效去除晶片表面的残留物，又可避免晶片表面出现坑状缺陷是本领域技术人员一直希望解决但却没有解决的问题之一。

发明内容

本发明提供一种化学机械研磨后的晶片清洗方法，既可避免晶片表面出现坑状缺陷，又可确保有效去除晶片表面的残留物，提高了半导体器件的可靠性及稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种化学机械研磨后的晶片清洗方法，包括：提供一化学机械研磨后的晶片；使用浓度为0.4％至0.8％的化学清洗液清洗所述晶片。

可选的，所述化学清洗液为柠檬酸溶液，使用所述化学清洗液清洗所述晶片的时间为10秒至100秒。

可选的，使用所述化学清洗液清洗所述晶片的同时使用毛刷擦洗所述晶片，所述毛刷的转速为300～500转每分钟。

可选的，使用所述化学清洗液清洗所述晶片之后，还包括：使用去离子水冲洗所述晶片并甩干的步骤。

可选的，所述化学机械研磨是铜制程化学机械研磨。

与现有技术相比，本发明所提供的化学机械研磨后的晶片清洗方法，采用浓度仅为0.4％至0.8％的化学清洗液清洗晶片，可防止化学清洗液对晶片表面造成过度腐蚀，从而避免晶片表面出现坑状缺陷，同时，采用该方法又可有效去除化学机械研磨后晶片表面的残留物，提高了半导体器件的可靠性及稳定性。

附图说明

图1为本发明一实施例提出的化学机械研磨后的晶片清洗方法的流程图；

图2a和图2b分别为采用现有的清洗方法与采用本发明一实施例提出的清洗方法后的坑状缺陷分布示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

在集成电路制造领域，铜已经取代铝成为超大规模集成电路(Ultra Large Scale Integrated Circuit，USLI)制造中的主流互联技术。一般来说，铜制程双镶嵌工艺通常包括如下步骤：首先，在具有半导体器件的晶片上沉积一定厚度的绝缘层，然后刻蚀所述绝缘层形成用于镶嵌工艺的沟槽，接着，通过电镀工艺在所述沟槽内填满金属铜，最后利用化学机械研磨的方式平坦化晶片表面。