[发明专利]化学机械研磨后残留物的去除方法

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残留物的去除方法。

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，业界去除晶片表面的残留物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，所述化学清洗液可以为柠檬酸溶液；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，仍存在大量的残留物附着在晶片表面，而这些残留物对半导体器件的电性及工艺制造均会造成影响，特别是后段金属互连工艺对这些残留物更加敏感，严重影响了半导体器件的可靠性及稳定性。

如何减少化学机械研磨后晶片表面的残留物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残留物的去除方法，以减少化学机械研磨后的晶片表面的残留物，提高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残留物的去除方法，包括：提供一化学机械研磨后的晶片；使用化学清洗液清洗所述晶片；使用去离子水冲洗所述晶片；再次使用所述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；其中，所述柠檬酸溶液的浓度为0.6％至1.6％。

可选的，使用化学清洗液清洗所述晶片的时间为10秒至30秒。

可选的，再次使用所述化学清洗液清洗所述晶片的时间为10秒至30秒。

可选的，使用去离子水冲洗所述晶片的时间为5秒至20秒。

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

可选的，使用化学清洗液清洗所述晶片的同时使用毛刷擦洗所述晶片。

可选的，再次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。

从以上技术方案可以得出，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

采用本发明所述的清洗流程，首先使用化学清洗液清洗晶片，可以去除大部分的残留物，但是由于残留物中的带正电荷的离子，与所述化学清洗液中的带有负电荷的离子反应生成另外一些反应物；故本发明紧接着采用去离子水冲洗就可以去除“已经漂起”的反应物，从而避免了该反应物重新粘附在所述晶片表面形成新的残留物；之后，再次采用所述化学清洗液清洗所述晶片，以去除剩余的残留物。本发明由于找到了问题的核心所在，故对清洗流程进行较小的改进，就可以有效去除化学机械研磨后晶片表面的残留物，可达到极佳的清洗效果，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残留物的去除方法的流程图；

图2a和图2b分别为采用现有的去除方法与采用本发明一实施例提出的去除方法后的残留物分布示意图。

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。