[发明专利]一种钨化学机械平坦化的后清洗方法及晶圆

说明书

本发明提供了一种钨化学机械平坦化的后清洗方法及晶圆，本发明钨化学机械平坦化的后清洗方法工艺简单，采用特定分步清洗、刷洗、冲洗和甩干操作，清洗效果好，能够有效降低CMP后清洗工艺过程中对于Wplug的氧化及电化学腐蚀，避免造成更严重的钨塞的碟形凹陷(W recess)缺陷，还能够优化晶圆表面Zeta电势,降低晶圆在CMP后被再次沾污的风险。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体而言，涉及一种钨化学机械平坦化的后清洗方法及晶圆。

背景技术

钨的化学机械平坦化是对填充通孔的金属钨进行平坦化的工艺，去除氧化物层表面多余淀积的钨，留下通孔中的钨塞，形成金属互连通路。W plug CMP后清洗工艺的基本目标是去除平坦化工艺中带来的颗粒，主要包括抛光液残留颗粒、抛光垫磨屑，晶圆本身的在平坦化过程中产生的颗粒等。

钨化学机械平坦化后，钨塞(Tungsten plug)会暴露在晶圆表面，在后清洗工艺中除了保证晶圆表面洁净度之外，还要减少后清洗过程中可能出现的对钨塞的二次腐蚀。

随着器件关键尺寸的不断缩小，CMP(钨化学机械平坦化)后清洗成为产品缺陷控制的重要环节，现有技术中W CMP后清洗工艺中电化学腐蚀、Zate电势和表面颗粒残留等成为了技术难点。

相关技术中，在CMP后清洗工艺过程中对W plug(钨塞)的氧化及电化学腐蚀明显，清洗后微粒残留现象和二次沾污风险有待降低；相关技术中所采用的后清洗装置，清洗效果有限，不利于甩干效果，易造成水印残留，不利于清洗工序中表面微粒及抛光液残留的排出，如采用IPA等干燥槽工艺，对后清洗工艺及设备的操作及安全管理要求较高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钨化学机械平坦化的后清洗方法，该方法工艺简单，清洗效果好，能够有效降低CMP后清洗工艺过程中对于W plug的氧化及电化学腐蚀，避免造成更严重的钨塞的碟形凹陷(W recess)缺陷，还能够优化晶圆表面Zeta电势,降低晶圆在CMP后被再次沾污的风险。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种钨化学机械平坦化的后清洗方法，包括如下步骤：

a.将钨化学机械平坦化后的晶圆在清洗槽内采用清洗液进行清洗；

b.将步骤a所得晶圆在第一刷洗槽内依次分别采用第一刷洗液和第二刷洗液进行刷洗；

c.将步骤b所得晶圆在第二刷洗槽内采用第三刷洗液进行刷洗；

d.将步骤c所得晶圆在甩干槽内依次分别采用第一冲洗液和第二冲洗液进行冲洗，甩干。

本发明钨化学机械平坦化的后清洗方法工艺简单，采用特定分步清洗、刷洗、冲洗和甩干操作，清洗效果好，能够有效降低CMP后清洗工艺过程中对于W plug的氧化及电化学腐蚀，避免造成更严重的钨塞的碟形凹陷(W recess)缺陷，还能够优化晶圆表面Zeta电势,降低晶圆在CMP后被再次沾污的风险。

可选地，所述晶圆在清洗槽、第一刷洗槽和第二刷洗槽内竖直放置，在甩干槽内水平放置，在甩干槽内水平放置。

可选地，所述清洗槽包括兆声波清洗槽。

可选地，所述清洗槽与气体鼓泡溢流循环系统相连。

可选地，所述气体鼓泡溢流循环系统包括气体鼓泡发生装置。

可选地，所述气体包括N₂和惰性气体中的一种或多种，优选包括N₂。

可选地，所述清洗液包括NH₄OH、H₂O和EDTA的混合溶液。