專利名稱：消除金屬連線上銅顆粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種消除金屬連線上銅顆粒的單片式處理方法。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體生產(chǎn)工程中，如果設(shè)計(jì)尺寸大于0.13um的工藝普遍采用Al/Cu金屬連線。其工藝流程為先在絕緣氧化上膜濺射上一層金屬Ti/TiN/AlCu/TiN/Ti，再在金屬層表面涂覆一層光刻膠，通過(guò)露光顯象在需要形成線條的地方留下光刻膠圖形作為刻蝕阻擋層，然后采用含氯的等離子刻蝕掉暴露在外的金屬層，用氧氣去除作為阻擋層的光刻膠，用水氣去除殘留的氯離子。通過(guò)以上流程，可以得到所需的各種形狀和尺寸的金屬連線，但大量的干法刻蝕聚合生成物殘留在AlCu金屬線條的側(cè)壁和頂部。這些聚合物可通過(guò)化學(xué)清洗的方式去除掉。
隨著設(shè)計(jì)尺寸的逐漸縮小，為提高成品率，半導(dǎo)體制造過(guò)程中對(duì)于后段干法聚合生成物的清洗要求越來(lái)越高。目前主要是以胺類(Sizensky等U.S.Pat.No.4,617,251)成分或氟類成分配制出高清洗效果的清洗液；如果處理時(shí)間控制精確，可用極稀的酸(Lee等U.S.Pat.No.6,367,486)來(lái)作為清洗液。處理方式上目前有槽式，噴淋式和單片式三種方式處理。由于干法聚合生成物中含有銅的氧化物，通過(guò)噴淋的方式處理時(shí)，在硅片的表面會(huì)有大量微小銅顆粒出現(xiàn)?，F(xiàn)有的單片式處理方法同樣存在清洗中的銅顆粒出現(xiàn)問(wèn)題。這些微小銅顆粒對(duì)于尺寸大于0.35um的產(chǎn)品不會(huì)導(dǎo)致短路，但隨著集成度的不斷提高，金屬線寬和線間距不斷變窄，此銅顆粒有可能導(dǎo)致線路短路，甚至影響產(chǎn)品的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種消除金屬連線上銅顆粒的單片式處理方法，該方法可大幅減少銅顆粒，且提高器件的成品率。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種消除金屬連線上銅顆粒的單片式處理方法，包括如下步驟(a)硅片以2500-3500rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，藥液以200-400ml/min的流量從上面噴沖硅片0.5-1.5min；(b)去離子水以600-1000ml/min的流量沖洗硅片；(c)將硅片旋轉(zhuǎn)干燥。
本發(fā)明的消除金屬連線上銅顆粒的單片式處理方法，使每塊200mm硅片上，0.2um以上的銅顆粒數(shù)小于20顆，而用現(xiàn)有噴淋的方式處理，每塊200mm硅片上的銅顆粒數(shù)為300-500顆。因此，本發(fā)明的單片式大流量處理方式確實(shí)能有效地減少銅顆粒，避免了銅顆?？赡軐?dǎo)致的線路短路，提高了產(chǎn)品的可靠性。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1采用本發(fā)明的單片式處理方法處理硅片，清洗藥液使用SST-A2，為快速稀釋硅片表面藥液中銅離子濃度，藥液流速采用大流量。將藥液噴嘴移動(dòng)至硅片上方，硅片以3000rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，藥液以300ml/min的流量從上面噴沖1min，然后停止藥液噴沖，并將去離子水噴嘴取代藥液噴嘴，接著，用去離子水以800ml/min的流量沖洗硅片，最后，讓硅片通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)干燥。如此單片式處理所得的硅片經(jīng)檢測(cè)，每塊200mm硅片上的銅顆粒數(shù)小于20顆。
實(shí)施例2采用本發(fā)明的單片式處理方法處理硅片，清洗藥液使用SST-A2，為快速稀釋硅片表面藥液中銅離子濃度，藥液流速采用大流量。將藥液噴嘴移動(dòng)至硅片上方，硅片以2500rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，藥液以200ml/min的流量從上面噴沖0.5min，然后停止藥液噴沖，并將去離子水噴嘴取代藥液噴嘴，接著，用去離子水以600ml/min的流量沖洗硅片，最后，讓硅片通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)干燥。如此單片式處理所得的硅片經(jīng)檢測(cè)，每塊200mm硅片上的銅顆粒數(shù)在20～30顆之間。
實(shí)施例3采用本發(fā)明的單片式處理方法處理硅片，清洗藥液使用SST-A2，為快速稀釋硅片表面藥液中銅離子濃度，藥液流速采用大流量。將藥液噴嘴移動(dòng)至硅片上方，硅片以3500rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，藥液以400ml/min的流量從上面噴沖1.5min，然后停止藥液噴沖，并將去離子水噴嘴取代藥液噴嘴，接著，用去離子水以1000ml/min的流量沖洗硅片，最后，讓硅片通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)干燥。如此單片式處理所得的硅片經(jīng)檢測(cè)，每塊200mm硅片上的銅顆粒數(shù)小于20顆。
實(shí)施例4
采用本發(fā)明的單片式處理方法處理硅片，清洗藥液使用SST-A2，為快速稀釋硅片表面藥液中銅離子濃度，藥液流速采用大流量。將藥液噴嘴移動(dòng)至硅片上方，硅片以3500rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，藥液以200ml/min的流量從上面噴沖0.5min，然后停止藥液噴沖，并將去離子水噴嘴取代藥液噴嘴，接著，用去離子水以800ml/min的流量沖洗硅片，最后，讓硅片通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)干燥。如此單片式處理所得的硅片經(jīng)檢測(cè)，每塊200mm硅片上的銅顆粒數(shù)20～30顆之間。
實(shí)施例5采用本發(fā)明的單片式處理方法處理硅片，清洗藥液使用SST-A2，為快速稀釋硅片表面藥液中銅離子濃度，藥液流速采用大流量。將藥液噴嘴移動(dòng)至硅片上方，硅片以2500rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，藥液以400ml/min的流量從上面噴沖1.5min，然后停止藥液噴沖，并將去離子水噴嘴取代藥液噴嘴，接著，用去離子水以1000ml/min的流量沖洗硅片，最后，讓硅片通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)干燥。如此單片式處理所得的硅片經(jīng)檢測(cè)，每塊200mm硅片上的銅顆粒數(shù)小于20顆。
權(quán)利要求
1.一種消除金屬連線上銅顆粒的單片式處理方法，其特征在于，包括如下步驟(a)硅片以2500-3500rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，藥液以200-400ml/min的流量從上面噴沖硅片0.5-1.5min；(b)去離子水以600-1000ml/min的流量沖洗硅片；(c)將硅片旋轉(zhuǎn)干燥。
2.如權(quán)利要求1所述的單片式處理方法，其特征在于，所述步驟(a)中的藥液流量為300ml/min。
3.如權(quán)利要求1所述的單片式處理方法，其特征在于，所述步驟(a)中的硅片轉(zhuǎn)速為3000rpm。
4.如權(quán)利要求1所述的單片式處理方法，其特征在于，所述步驟(a)中藥液噴沖硅片的時(shí)間為1min。
5.如權(quán)利要求1所述的單片式處理方法，其特征在于，所述步驟(b)中去離子水的流量為800ml/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種消除金屬連線上銅顆粒的單片式處理方法，該方法包括硅片以2500－3500rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，藥液以200－400ml/min的流量從上面噴沖硅片0.5－1.5min；去離子水以600－1000ml/min的流量沖洗硅片；將硅片旋轉(zhuǎn)干燥。本發(fā)明的單片式處理方法能有效減少銅顆粒，避免了銅顆?？赡軐?dǎo)致的線路短路，提高了產(chǎn)品的可靠性。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1979776SQ20051011117
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者柯煉, 趙曉亮, 榮毅 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司