專利名稱：在半導(dǎo)體處理過(guò)程中鈍化導(dǎo)電表面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及形成半導(dǎo)體器件的方法，更具體地說(shuō)，涉及化學(xué)機(jī)械處理(CMP)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件處理過(guò)程中，金屬互連在電源存在下可用作電解池的陽(yáng)極或陰極。在電解質(zhì)存在下，當(dāng)半導(dǎo)體晶片為濕的時(shí)，在化學(xué)機(jī)械處理(CMP)過(guò)程中會(huì)發(fā)生電流從一個(gè)金屬互連流動(dòng)到另一個(gè)，并引起電解。在電解過(guò)程中，一個(gè)金屬互連可被氧化(陽(yáng)極)形成可被傳遞的離子，并在另一個(gè)金屬互連(陰極)處被還原。在陰極處被還原的金屬可生長(zhǎng)，并形成會(huì)導(dǎo)致金屬互連之間電短路的枝晶(dendrite)。在陽(yáng)極處被氧化的金屬可能溶解，在金屬互連之間產(chǎn)生空隙和電開路。在任何一種情況下(短路或開路)，電解都使電路失效并降低可靠性。
電解發(fā)生需要的電源可能歸于幾種現(xiàn)象，包括硅水平面處電子空穴對(duì)(ehp’s)的熱產(chǎn)生或光產(chǎn)生。在能量大于硅帶隙(～1.1eV)的光子(例如光)的存在下，可產(chǎn)生ehp’s并在p-n結(jié)處分開。在這種條件下，電勢(shì)有利于表面處的電解和光產(chǎn)生ehp’s作為電源。電流量與p-n結(jié)的面積、p和n區(qū)域的相對(duì)摻雜以及吸收光子的量和位置成比例。ehp’s在半導(dǎo)體晶片表面附近產(chǎn)生，取決于半導(dǎo)體晶片的吸收和消光系數(shù)。吸收輻射的量通常遵循Beer定律關(guān)系，隨進(jìn)入半導(dǎo)體晶片表面的深度按指數(shù)規(guī)律衰減。這些光子的收集效率(產(chǎn)生電流的光子百分比)取決于多種因素，包括光子能、摻雜劑類型、摻雜劑濃度分布、復(fù)合速率和產(chǎn)生速率。
最小化電解(即枝晶形成)的一種解決方法是在暗處拋光和洗滌半導(dǎo)體晶片，以防止載體光生成，如通過(guò)在制造室中關(guān)閉光。盡管在暗處或微光中處理半導(dǎo)體晶片可減少枝晶形成，但載體的熱產(chǎn)生可允許發(fā)生顯著的腐蝕，取決于器件結(jié)構(gòu)和處理環(huán)境。另外，在暗處或微光環(huán)境中拋光晶片對(duì)操作人員和工程師在制造室中觀察造成困難，這增加了事故風(fēng)險(xiǎn)，如掉落和打破半導(dǎo)體晶片或人受傷。
為了能使操作人員和工程師在制造室中看見(jiàn)，同時(shí)仍最小化枝晶形成和生長(zhǎng)，當(dāng)半導(dǎo)體晶片是濕的并很傾向于枝晶形成時(shí)，CMP工具或洗滌器的窗口可蓋有不透明材料以防止光到達(dá)半導(dǎo)體晶片。但是，CMP工具上的不透明材料阻止操作人員和工程師在處理過(guò)程中看到半導(dǎo)體晶片以確定例如半導(dǎo)體晶片是否停止處理或拋光液是否由于未知原因而停止流動(dòng)。此外，如果出于某些原因必需移去半導(dǎo)體晶片的話(例如如果處理由于半導(dǎo)體晶片在CMP工具中被沖擊而停止的話)，則一旦打開CMP工具的門，就可能發(fā)生電解，半導(dǎo)體晶片可能遇到可靠性問(wèn)題或產(chǎn)量損失。因此，需要克服上述過(guò)程的問(wèn)題，同時(shí)最小化電解和相應(yīng)的形成和生長(zhǎng)。


舉例說(shuō)明本發(fā)明，但不受附圖限制，其中相同的引用表示相同的元件。
圖1圖示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案制造半導(dǎo)體晶片中使用的化學(xué)機(jī)械處理(CMP)系統(tǒng)的示意圖；和圖2-5圖示了在使用圖1的CMP系統(tǒng)的各種處理階段中半導(dǎo)體晶片一部分的橫截面。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能認(rèn)識(shí)到，圖中的元件為了簡(jiǎn)單和清楚而被圖示，沒(méi)有必要按比例畫出。例如，圖中部分元件的尺寸可相對(duì)于其它元件而被放大，以幫助促進(jìn)對(duì)本發(fā)明實(shí)施方案的理解。
具體實(shí)施例方式
在沖洗半導(dǎo)體晶片表面的同時(shí)或沖洗表面后，施加包括表面活性劑和腐蝕抑制劑的枝晶最小化溶液。該溶液還可包括溶劑和助溶劑。優(yōu)選在半導(dǎo)體晶片上形成的大量互連沿半導(dǎo)體晶片表面被電絕緣后將溶液施加到半導(dǎo)體晶片上。但是，在沖洗過(guò)程中或過(guò)程后不必使用相同的溶液。在一種實(shí)施方案中，在施加溶液后干燥半導(dǎo)體晶片。下面(連同附圖)更詳細(xì)地描述溶液在化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)處理中的使用。
圖1圖示了CMP系統(tǒng)10，其具有第一臺(tái)板12、第二臺(tái)板14、第三臺(tái)板16、可選擇的槽18，和洗滌器或非接觸型清潔工具20。典型地，第一臺(tái)板12、第二臺(tái)板14、第三臺(tái)板16和槽18為同一工具的一部分。CMP系統(tǒng)10可被分為使用第一臺(tái)板12、第二臺(tái)板14、第三臺(tái)板16和槽18的CMP處理，和使用洗滌器20的CMP后清潔處理。使用第一臺(tái)板12、第二臺(tái)板14和第三臺(tái)板16拋光或均夷(planarize)半導(dǎo)體晶片。在每次CMP處理后，可進(jìn)行可選的沖洗以除去顆粒，以便不污染隨后的處理。但是，CMP系統(tǒng)10可具有任意數(shù)目的臺(tái)板。例如，CMP系統(tǒng)10可具有唯一一個(gè)臺(tái)板、兩個(gè)臺(tái)板或三個(gè)以上臺(tái)板。
均夷后，將半導(dǎo)體晶片存貯在有液體的槽中，液體包括水，直到完成多個(gè)半導(dǎo)體晶片，如在同一個(gè)晶片箱或容器中存貯在一起的那些。在一種實(shí)施方案中，半導(dǎo)體晶片被從槽18中一起轉(zhuǎn)移到洗滌器20中的第一站，其為裝載站，并具有液體，液體包括水。人工或用機(jī)器從裝載站一次移去大量半導(dǎo)體中的一個(gè)半導(dǎo)體晶片，并放在洗滌器20的刷盒中，在那里通過(guò)刷對(duì)半導(dǎo)體晶片施加間歇的機(jī)械作用(刷洗)以除去在均夷后進(jìn)行的可選沖洗后先前未被除去的顆粒。在用刷從半導(dǎo)體晶片除去顆粒后，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、沖洗和干燥過(guò)程來(lái)進(jìn)一步清洗和干燥半導(dǎo)體晶片用于進(jìn)一步處理，可包括沉積、蝕刻等。
在另一種實(shí)施方案中，第一、第二、第三臺(tái)板12、14、16和洗滌器20為同一工具的一部分。在這種實(shí)施方案中，槽和洗滌器20的裝載站不需要存貯晶片。在又一實(shí)施方案中，洗滌器20可為非接觸清洗工具20，如使用聲波力代替機(jī)械作用(如刷盒)的超聲清洗器，以除去半導(dǎo)體晶片上的顆粒。為了減少電解和腐蝕，在最后的金屬除去步驟后，使用表面活性劑、腐蝕抑制劑、溶劑和助溶劑(與另一溶劑結(jié)合使用的溶劑)處理半導(dǎo)體晶片，這將在下面更詳細(xì)地說(shuō)明。
關(guān)于使用圖1的CMP系統(tǒng)10制造圖2-5的半導(dǎo)體晶片30，將描述形成銅槽的銅拋光過(guò)程。將半導(dǎo)體晶片30送到CMP系統(tǒng)10的第一臺(tái)板12上，半導(dǎo)體晶片30已經(jīng)過(guò)常規(guī)半導(dǎo)體處理在半導(dǎo)體襯底32上形成阻擋層36和導(dǎo)電層38，如圖2所示。半導(dǎo)體襯底32包括在絕緣層33內(nèi)形成的凹槽34，絕緣層33形成于半導(dǎo)體襯底32內(nèi)P-型區(qū)域和N-型區(qū)域的上方。盡管在圖2中未示出，半導(dǎo)體襯底32還可包括在半導(dǎo)體層如硅、硅鍺、砷化鎵等上面形成的層，如電介質(zhì)(如二氧化硅)層。阻擋層36和導(dǎo)電層38的部分理想地形成在凹槽34內(nèi)，而這些層的其它部分位于凹槽34的外部，并將使用CMP系統(tǒng)10除去。在一種實(shí)施方案中，阻擋層36和導(dǎo)電層38包括鉭、銅、鋁、鎢、銀、鈦等，和上述的組合。
將半導(dǎo)體晶片30放在第一臺(tái)板12上以除去一部分導(dǎo)電層38。使用第一臺(tái)板12除去導(dǎo)電層38的主體部分，導(dǎo)電層38優(yōu)選為銅，產(chǎn)生圖3所示的較薄導(dǎo)電層40。例如，導(dǎo)電層38的厚度可為大約500-1000納米，較薄導(dǎo)電層40可為大約10-200納米。在一種實(shí)施方案中，被除去的導(dǎo)電層38的主體部分厚度為大約400-900納米，因而較薄導(dǎo)電層40為大約100納米。
為了使用第一臺(tái)板12拋光導(dǎo)電層38，可使用包括磨粒(例如含鋁(氧化鋁)、含二氧化鈰(二氧化鈰)或含硅(二氧化硅)顆粒)、銅可溶解液或絡(luò)合劑(例如檸檬酸)、氧化劑(例如過(guò)氧化物)、水和表面活性劑(例如聚乙二醇)的CMP漿液。盡管銅是兩性的(即既在酸中可溶又在堿中可溶)，但可使用絡(luò)合劑使含銅離子在銅離子通常不可溶的CMP漿液的pH范圍內(nèi)可溶。第一CMP漿液還可包括防止表面侵蝕性化學(xué)蝕刻(點(diǎn)蝕)的腐蝕抑制劑，還可能包括防止?jié){液中生物生長(zhǎng)的殺生物劑。
在拋光導(dǎo)電層38形成較薄導(dǎo)電層40后，人工或用機(jī)器將半導(dǎo)體晶片移動(dòng)到第二臺(tái)板14上，如圖1中箭頭13所示。使用第二臺(tái)板14除去不在凹槽34內(nèi)的較薄導(dǎo)電層40部分，形成導(dǎo)電區(qū)42，如圖4所示。
典型地，使用第二臺(tái)板14的拋光過(guò)程在阻擋層36上達(dá)到終點(diǎn)，在一些實(shí)施方案中，阻擋層36為大約10-100納米的鉭(Ta)或氮化鉭(TaN)。在一種實(shí)施方案中，在這個(gè)過(guò)程中不除去阻擋層36。但是，在另一種實(shí)施方案中，可能由于晶片上致密區(qū)和隔離區(qū)的拋光速度不同而除去一部分阻擋層36。典型地，第二臺(tái)板14使用與第一臺(tái)板12所用類似的CMP漿液。因此，可能希望使用同一個(gè)臺(tái)板除去不在凹槽34內(nèi)的全部導(dǎo)電層38和較薄導(dǎo)電層40。
在除去不在凹槽34內(nèi)的全部較薄導(dǎo)電層40后，在一種實(shí)施方案中，人工或自動(dòng)(例如用機(jī)器)將半導(dǎo)體晶片轉(zhuǎn)移到第三臺(tái)板16上，如圖1中箭頭15所示。典型地，使用軟拋光墊除去阻擋層36和已在絕緣層33上形成的任何保護(hù)(或覆蓋)電介質(zhì)層部分，以形成互連區(qū)域46和互連阻擋層44。典型地，保護(hù)(或覆蓋)電介質(zhì)不是低介電常數(shù)材料，但絕緣層33的暴露表面為低介電常數(shù)材料，其降低了形成的半導(dǎo)體器件的電阻。因此，希望除去覆蓋電介質(zhì)以減小電阻。
一旦除去阻擋層36，這發(fā)生在使用第三臺(tái)板的拋光過(guò)程中，互連區(qū)域46就不再沿半導(dǎo)體晶片的頂表面彼此電連接(例如在絕緣層33上方?jīng)]有導(dǎo)電區(qū)域)，這和導(dǎo)電層38和較薄導(dǎo)電層40形成對(duì)比。一旦互連區(qū)域46不沿著半導(dǎo)體襯底的頂面彼此電連接，則CMP過(guò)程中枝晶形成的可能性增加，因?yàn)閷?dǎo)電區(qū)域42不會(huì)被一起短路從而使電流經(jīng)由電解通過(guò)。這是因?yàn)榄h(huán)境光不會(huì)被導(dǎo)電層38和40和阻擋層36所遮擋，并可通過(guò)絕緣層33達(dá)到P-型區(qū)域和N-型區(qū)域，從而引發(fā)電子空穴對(duì)(ehp’s)的光產(chǎn)生。這樣，P-型區(qū)域和N-型區(qū)域用作電解池的電源，其中互連區(qū)域46為陽(yáng)極和陰極，CMP漿液為電解質(zhì)。
實(shí)際上，在拋光過(guò)程中，半導(dǎo)體晶片部分被以不同的速度拋光。因此，在半導(dǎo)體晶片的一個(gè)區(qū)域中，位于互連區(qū)域46外部的阻擋層36部分已被除去，從而使光透過(guò)P-型區(qū)域和N-型區(qū)域，而在另外的區(qū)域中，阻擋層36存在于互連區(qū)域46的外部。因此，為了除去互連區(qū)域46外部的全部阻擋層36，半導(dǎo)體晶片的部分區(qū)域可被比所需拋光更長(zhǎng)。因此，上面不再覆蓋有阻擋層36的P-型區(qū)域和N-型區(qū)域在拋光過(guò)程中暴露于光，并可形成枝晶，其在拋光時(shí)使用枝晶最小化溶液減少。
可使用包括表面活性劑、腐蝕抑制劑、溶劑和助溶劑的枝晶最小化溶液，助溶劑為不同于存在的其它溶劑的溶劑。在一種實(shí)施方案中，表面活性劑包括聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚氧化丙烯(PPO)或聚氧化乙烯(PEO)的嵌段共聚物、十二烷基硫酸銨、烷基苯酚醚磷酸鹽、氨基乙基咪唑啉等或上述的組合，腐蝕抑制劑包括苯三唑(BTA)、三唑、咖啡因、茶堿、聯(lián)吡啶等或上述的組合。
在一種實(shí)施方案中，表面活性劑和腐蝕抑制劑的每一種為枝晶最小化溶液的大約100-500ppm。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，表面活性劑和腐蝕抑制劑至多為枝晶最小化溶液的1重量百分?jǐn)?shù)(1wt％)。希望減小表面活性劑和腐蝕抑制劑的總濃度，因?yàn)樗鼈兌际怯袡C(jī)的，由于枝晶最小化溶液中有限的溶解度而增加了半導(dǎo)體晶片表面上碳缺陷的可能性。腐蝕抑制劑的存在減少了腐蝕和枝晶生長(zhǎng)。但是，單獨(dú)使用腐蝕抑制劑(即沒(méi)有助溶劑)可能由于非均勻潤(rùn)濕或干燥而導(dǎo)致不想要的缺陷。
枝晶最小化溶液中助溶劑的存在可提高腐蝕抑制劑的溶解度，并可提高腐蝕抑制劑與互連區(qū)域46的吸附動(dòng)力學(xué)。此外，具有助溶劑乙二醇、甲醇或另外的非極性化學(xué)物質(zhì)和為極性的溶劑水，能增加晶片疏水和親水表面兩者的潤(rùn)濕。表面活性劑還允許晶片表面疏水和親水區(qū)域的均勻潤(rùn)濕。這些益處導(dǎo)致CMP處理和CMP后清潔中表面缺陷的減少。
使用的溶劑和助溶劑可為水、醇、二醇(例如乙二醇)、乙腈、丙酮、碳酸丙烯等，條件是溶劑與助溶劑不同。例如，如果溶劑為水，則助溶劑可為乙二醇。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，助溶劑為枝晶最小化溶液的大約0.5-50重量百分?jǐn)?shù)(0.5-50wt％)，或更優(yōu)選1-10重量百分?jǐn)?shù)(1-10wt％)。
拋光后，可在第三臺(tái)板16上沖洗半導(dǎo)體晶片以除去因CMP處理而殘留在半導(dǎo)體晶片上的任何顆粒。溶液還可包括殺生物劑。在一種實(shí)施方案中，腐蝕抑制劑為表面活性劑，因此不需要與腐蝕抑制劑分開的表面活性劑。
在CMP后清潔處理中也可使用枝晶最小化溶液，這將在下文描述，但化學(xué)組成和濃度不需要全部處理都相同。在沖洗晶片后，人工或用機(jī)器將它從第三臺(tái)板16轉(zhuǎn)移到槽18中，如箭頭17所示，然后與其它半導(dǎo)體晶片一起到洗滌器20中，如圖1中箭頭19所示。或者，直接將晶片從第三臺(tái)板16轉(zhuǎn)移到洗滌器20。在又一實(shí)施方案中，洗滌器20為非接觸清潔工具20，因此半導(dǎo)體晶片可被從第三臺(tái)板16轉(zhuǎn)移到非接觸清潔工具20。槽18中的溶液、洗滌器(即裝載站、刷盒和旋轉(zhuǎn)-沖洗-干燥處理)20的所有部分或超聲清潔器都可包括枝晶最小化溶液。
但是，洗滌器刷盒中使用的枝晶最小化溶液還可包括另外的化學(xué)物質(zhì)，如檸檬酸，以調(diào)整磨粒的Z(ζ)電勢(shì)。Z電勢(shì)表示晶片或磨粒的表面上存在的表面電荷。取決于磨料和晶片表面，可在溶液中控制Z電勢(shì)以增加顆粒和表面之間的排斥力。Z電勢(shì)還可用于預(yù)測(cè)和控制磨料的穩(wěn)定性。當(dāng)磨粒的Z電勢(shì)增加時(shí)，團(tuán)聚的可能性就降低。
枝晶最小化溶液可用于上述任何過(guò)程?？赏ㄟ^(guò)浸沒(méi)半導(dǎo)體晶片到枝晶最小化溶液中、噴涂枝晶最小化溶液到半導(dǎo)體晶片上或?qū)⒅ё钚』芤旱乖诰系然蛏鲜龅慕M合來(lái)施加枝晶最小化溶液。優(yōu)選地，例如，當(dāng)在臺(tái)板上拋光半導(dǎo)體晶片的同時(shí)施加枝晶最小化溶液時(shí)，就噴涂枝晶最小化溶液，當(dāng)在CMP后清潔處理過(guò)程中施加枝晶最小化溶液時(shí)，就將半導(dǎo)體晶片浸沒(méi)到洗滌器中的枝晶最小化溶液中。另外，可能希望在有可能形成枝晶和缺陷的其它潤(rùn)濕過(guò)程中使用枝晶最小化溶液。枝晶最小化溶液可與任何其它減少枝晶或缺陷的方法結(jié)合使用。例如，當(dāng)使用枝晶最小化溶液或靜置在制造室中時(shí)，可關(guān)閉燈或使其變暗。試驗(yàn)表明，枝晶最小化溶液與CMP系統(tǒng)10中從第三臺(tái)板16開始到旋轉(zhuǎn)-沖洗-干燥處理中進(jìn)行的過(guò)程一起使用，大大減少了完全環(huán)境照明中的枝晶形成。換句話說(shuō)，所有處理都可在波長(zhǎng)小于大約一(1)微米的光的存在下進(jìn)行，并仍減少了枝晶生長(zhǎng)。還和第二臺(tái)板14上的半導(dǎo)體晶片一起使用枝晶最小化溶液進(jìn)行了試驗(yàn)，這是可以的，但沒(méi)有產(chǎn)生對(duì)枝晶生長(zhǎng)的明顯影響，因此不是優(yōu)選的，因?yàn)樗槐匾卦黾恿说诙_(tái)板14上所用溶液的成本。
基于上述討論，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在CMP過(guò)程中，尤其是互連在半導(dǎo)體晶片表面上被彼此電隔離(即凹槽內(nèi)的導(dǎo)電材料被除去)后進(jìn)行的那些過(guò)程中，使用表面活性劑、腐蝕抑制劑、溶劑和助溶劑的枝晶最小化溶液能減少枝晶生長(zhǎng)(即電解)。溶液還通過(guò)阻止表面氧化減輕了不是電解池一部分的金屬表面上的腐蝕，并因而通過(guò)消除互連內(nèi)的缺陷提高了產(chǎn)量。另一個(gè)益處是增加的可靠性和電遷移電阻。互連-電介質(zhì)界面已知為銅的快速擴(kuò)散途徑，銅為可在互連中使用的一種元素，并且增加的缺陷(如碳或銅氧化物)可導(dǎo)致早期應(yīng)力失效(空隙)和有限的器件壽命。
在前面的說(shuō)明書中，已參考具體的實(shí)施方案描述了本發(fā)明。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能認(rèn)識(shí)到，在不脫離權(quán)利要求所述的本發(fā)明范圍的情況下，可進(jìn)行各種改進(jìn)和變化。例如，盡管結(jié)合具體的導(dǎo)電型描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能認(rèn)識(shí)到導(dǎo)電型可被反轉(zhuǎn)。盡管圖顯示了兩個(gè)互連區(qū)域，但可形成任意數(shù)量的互連區(qū)域。另外，可使用其它合適的阻擋層和互連材料，并可使用任意數(shù)量的互連阻擋層或互連材料。例如，互連阻擋層可由多層不同的材料制成。因此，說(shuō)明書和圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的，所有這類改進(jìn)都打算包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
上文已就具體的實(shí)施方案描述了益處、其它優(yōu)點(diǎn)和問(wèn)題的解決方案。但是，益處、優(yōu)點(diǎn)、問(wèn)題的解決方案和可導(dǎo)致益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案出現(xiàn)或變得更明顯的任何要素不被視為是任何或全部權(quán)利要求的關(guān)鍵、必需或基本特征或要素。本文使用的術(shù)語(yǔ)“包括”或它的任何其它各種變形都用于涵蓋非派他性包含，從而包括一系列要素的過(guò)程、方法、制品或裝置不只是包括這些列出的要素，而且可包括未明確列出或這類過(guò)程、方法、制品或裝置固有的其它要素。
權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種處理半導(dǎo)體晶片的方法，包括沖洗具有大量導(dǎo)電互連的半導(dǎo)體晶片的表面，其中，大量導(dǎo)電互連沿半導(dǎo)體晶片的表面被電隔離；施加溶液到半導(dǎo)體晶片上，其中，溶液包括表面活性劑和腐蝕抑制劑，并在半導(dǎo)體晶片表面的沖洗過(guò)程中或沖洗過(guò)程后被施加；和在施加溶液到半導(dǎo)體晶片后干燥半導(dǎo)體晶片。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在半導(dǎo)體晶片表面的沖洗過(guò)程中和過(guò)程后施加溶液。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在波長(zhǎng)小于大約1微米的光存在時(shí)進(jìn)行沖洗和干燥中的至少一個(gè)。
4.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，在波長(zhǎng)小于大約1微米的光存在時(shí)進(jìn)行沖洗和干燥兩者。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，表面活性劑包括腐蝕抑制劑。
6.一種處理半導(dǎo)體晶片的方法，包括對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行CMP處理；對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行CMP后清潔處理；和在CMP處理或CMP后清潔處理的至少一個(gè)過(guò)程中施加溶液到半導(dǎo)體晶片，其中，溶液包括溶劑和助溶劑。
7.權(quán)利要求6的方法，其中，CMP后清潔處理包括施加機(jī)械作用到半導(dǎo)體晶片的表面，并且其中，至少在施加機(jī)械作用到半導(dǎo)體晶片表面的過(guò)程中進(jìn)行施加溶液。
8.權(quán)利要求6的方法，其中，CMP處理包括拋光半導(dǎo)體晶片的表面，并且其中，至少在拋光過(guò)程中進(jìn)行施加溶液。
9.在半導(dǎo)體晶片處理方法中使用的溶液，包括表面活性劑，其包括聚乙二醇(PEG)、嵌段共聚物或聚丙二醇中的一種；腐蝕抑制劑，其包括苯并三唑、咖啡因、茶堿、雙吡啶或三唑中的一種；溶劑，其包括水、醇、二醇、丙酮、乙腈或碳酸丙烯中的一種；和不同于溶劑的助溶劑，其包括醇、二醇、丙酮、乙腈或碳酸丙烯中的一種。
10.如權(quán)利要求9所述的溶液，其中，溶液中表面活性劑的濃度小于約1wt％，溶液中腐蝕抑制劑的濃度小于約1wt％。
11.一種處理半導(dǎo)體晶片的方法，包括對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行CMP處理；在對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行CMP處理后對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行CMP后清潔處理；和施加溶液到半導(dǎo)體晶片，其中，溶液包括嵌段共聚物、腐蝕抑制劑和絡(luò)合劑。
12.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，施加溶液到半導(dǎo)體晶片發(fā)生在CMP后清潔處理過(guò)程中。
13.如權(quán)利要求30所述的方法，其中，溶液還包括溶劑和助溶劑。
權(quán)利要求
1.一種處理半導(dǎo)體晶片的方法，包括沖洗具有大量導(dǎo)電互連的半導(dǎo)體晶片的表面，其中，大量導(dǎo)電互連沿半導(dǎo)體晶片的表面被電隔離；施加溶液到半導(dǎo)體晶片上，其中，溶液包括表面活性劑和腐蝕抑制劑，并在半導(dǎo)體晶片表面的沖洗過(guò)程中或沖洗過(guò)程后被施加；和在施加溶液到半導(dǎo)體晶片后干燥半導(dǎo)體晶片。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在半導(dǎo)體晶片表面的沖洗過(guò)程中和過(guò)程后施加溶液。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在波長(zhǎng)小于大約1微米的光存在時(shí)進(jìn)行沖洗和干燥中的至少一個(gè)。
4.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，在波長(zhǎng)小于大約1微米的光存在時(shí)進(jìn)行沖洗和干燥兩者。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，表面活性劑包括腐蝕抑制劑。
6.一種處理半導(dǎo)體晶片的方法，包括對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行CMP處理；對(duì)半導(dǎo)體晶片進(jìn)行CMP后清潔處理；和在CMP處理或CMP后清潔處理的至少一個(gè)過(guò)程中施加溶液到半導(dǎo)體晶片，其中，溶液包括溶劑和助溶劑。
7.權(quán)利要求6的方法，其中，CMP后清潔處理包括施加機(jī)械作用到半導(dǎo)體晶片的表面，并且其中，至少在施加機(jī)械作用到半導(dǎo)體晶片表面的過(guò)程中進(jìn)行施加溶液。
8.權(quán)利要求6的方法，其中，CMP處理包括拋光半導(dǎo)體晶片的表面，并且其中，至少在拋光過(guò)程中進(jìn)行施加溶液。
9.在半導(dǎo)體晶片處理方法中使用的溶液，包括表面活性劑，其包括聚乙二醇(PEG)、嵌段共聚物或聚丙二醇中的一種；腐蝕抑制劑，其包括苯并三唑、咖啡因、茶堿、雙吡啶或三唑中的一種；溶劑，其包括水、醇、二醇、丙酮、乙腈或碳酸丙烯中的一種；和不同于溶劑的助溶劑，其包括醇、二醇、丙酮、乙腈或碳酸丙烯中的一種。
10.如權(quán)利要求9所述的溶液，其中，溶液中表面活性劑的濃度小于約1wt％，溶液中腐蝕抑制劑的濃度小于約1wt％。
全文摘要
公開了一種處理半導(dǎo)體晶片的方法。向半導(dǎo)體晶片施加溶液以防止金屬互連表面處的枝晶和電解反應(yīng)。溶液可在CMP處理過(guò)程中或在CMP后清潔處理過(guò)程中被施加。溶液可包括表面活性劑和腐蝕抑制劑。在一種實(shí)施方案中，溶液中表面活性劑的濃度小于約1wt％，溶液中腐蝕抑制劑的濃度小于約1wt％。溶液還可包括溶劑和助溶劑。在一種可選實(shí)施方案中，溶液包括溶劑和助溶劑而沒(méi)有表面活性劑和腐蝕抑制劑。在一種實(shí)施方案中，可在波長(zhǎng)小于大約1微米的光的存在下進(jìn)行CMP處理和CMP后清潔處理。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1784513SQ200480012346
公開日2006年6月7日 申請(qǐng)日期2004年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月7日
發(fā)明者約翰·C·弗雷克, 凱文·E·庫(kù)珀, 賽菲·烏斯馬尼 申請(qǐng)人:飛思卡爾半導(dǎo)體公司