[发明专利]钨钼合金化学机械抛光后表面清洗方法

说明书

技术领域

本发明属于CMP后晶片表面的洁净技术，特别是涉及钨钼合金碱性化学机械抛光后控制表面洁净的清洗技术。 

背景技术

随着计算机技术、网络和通讯技术的快速发展，对集成电路(IC)的要求越来越高，特征尺寸逐渐减小以满足集成电路高速化、高集成化、高密度化和高性能化的方向发展的要求。W，Mo及其合金材料属于难熔金属，广泛应用于国防军工、航空航天、高能物理、电子信息、能源、冶金、化工、核工业等领域，历来受到世界各国的重视。同时由于低电阻、高耐热性、良好的抗腐蚀性以及其与Si、C、N等非金属材料良好的结核性，是最有希望在超大规模集成电路、电容器、防辐射产品等方面使用的新型材料。W-Mo合金材料高温硬度高、耐磨性好、强度高，传统方法对其表面要求越来越苛刻。为此，研究W-Mo合金材料表面精细加工具有重要的应用价值。 

化学机械抛光(CMP)技术是借助超微例子的研磨和浆料中的化学反应共同作用，实现超精密平坦化的加工技术，CMP可防止单一机械抛光中硬磨料引起的表面脆性裂纹和凹痕，避免磨料引起的隆起及划痕，获得近无缺陷的光滑表面，且精度极高，它是半导体工业中最好的全局平面化工艺技术。将CMP技术应用到W-Mo合金的表面加工中是非常重要的。 

目前钨钼合金批量抛光工艺后裸露出新的表面，破坏了原有的晶格结构，产生了大量的悬挂键，表面能量高、表面张力大，虽然抛光停止了，但是晶片表面的反应有一个滞后的过程，简单的水冲洗不能避免抛光液的分布不均匀、沾污金属离子等现象，使得清洗后晶片表面有不均匀雾状、粗糙度高、腐蚀不均匀等，严重影响晶片表面质量，从而造成后续加工中成本的提高及器件成品率的降低。 

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供一种能够提高晶片表面质量，降低钨钼合金材料碱性化学机械抛光的后续加工成本，使用方便、简单易行的清洗方法。 

本发明通过以下技术方案实现， 

一种钨钼合金化学机械抛光后表面清洗方法，其特征在于，包括下述步骤： 

(1)用电阻为18MΩ以上的超纯水边搅拌边加入表面活性剂、FA/OII型螯合剂； 

(2)采用电阻为18MΩ以上的超纯水稀释阻蚀剂； 

(3)将稀释后的阻蚀剂边搅拌边加入到步骤(1)得到的液体中，搅拌均匀后制成pH值为7.5～8.5的碱性水抛液；得到的水抛液中按重量百分比由下述组分组成：表面活性剂0.5％-5％，FA/OII型螯合剂0.1-5％，阻蚀剂0.01-5％，余量的是电阻为18MΩ以上的超纯水； 

(4)钨钼合金材料化学机械抛光后立即使用上述碱性水抛液采用1000-5000ml/min的大流量在0-0.01个大气压的低压力条件下用喷头多方位对工件进行水抛，水抛的时间为1-3min； 

(5)用电阻为18MΩ以上的超纯水在零压力、流量为1000-5000ml/min的条件下对步骤(4)清洗后的钨钼合金材料冲洗1-3min。 

其中，零压力是指压力表上的压力为零，只有抛光盘的自重压力。 

0-0.01个大气压的低压力中的0.01个大气压是指压力表上的数值为0.01个大气压，不含有抛光盘的自重压力。 

所述阻蚀剂为苯并三唑或六亚甲基四胺。 

所述表面活性剂为FA/OI型表面活性剂、O_π-7((C₁₀H₂₁-C₆H₄-O-CH₂CH₂O)₇-H)、O_π-10((C₁₀H₂₁-C₆H₄-O-CH₂CH₂O)₁₀-H)、O-20(C_12-18H_25-37-C₆H₄-O-CH₂CH₂O)₇₀-H)、JFC中的任一种。FA/OI型表面活性剂为天津晶岭微电子材料有限公司市售产品。 

所述FA/OII螯合剂是天津晶岭微电子材料有限公司市售产品，名称为乙二胺四乙酸四(四羟乙基乙二胺)，可简写为NH₂RNH₂，其结构式如下， 

本发明具有下述技术效果：