半导体结构的加工方法及清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种半导体结构的加工方法，包括采用电化学抛光工艺，将高出阻挡层顶面的铜层厚度减薄；采用湿法刻蚀工艺，去除减薄后的铜层顶面的氧化层；采用化学机械抛光工艺，去除高出阻挡层顶面的剩余铜层；采用湿法刻蚀工艺，去除高出多晶硅层顶面的阻挡层；将晶圆的正面朝下，采用等离子体由下至上轰击晶圆正面，去除晶圆表面的颗粒。通过电化学抛光减薄铜层，降低化学机械抛光工艺抛光液用量，达到降低成本的目的，同时采用湿法刻蚀去除阻挡层，减少晶圆表面划伤缺陷的出现。同时还提出了一种清洗装置，将晶圆倒置在工艺腔顶部，使得等离子体由下至上轰击晶圆表面，以使颗粒在重力作用下自由下落，达到较好地颗粒去除效果。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的加工方法及清洗装置
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，尤其涉及一种半导体结构的加工方法及清洗装置。
技术介绍
随着对芯片和电子产品的性能、尺寸、可靠性以及低功耗等要求越来越高，促使晶圆级封装技术不断突破发展。在晶圆级封装制程中，可将集成电路(IC)制造工艺应用到后段封装工艺中。由于铜具有较高的导电性，因此，在IC制造及后段封装中，被广泛用于形成互连结构。通常，铜金属层的沉积采用电镀方式，在后段封装中，由于晶圆表面的图案通常较IC前段具有更大的深宽比，例如为实现叠层封装采用的TSV(硅穿孔)技术，穿孔的孔径一般在5～10μm，而其深度则达到了50～100μm。采用电镀铜的方式将该穿孔填充满，由于该穿孔较深，电镀时需要的时间更长、电流密度也更高，这将导致晶圆正面的铜层厚度较高，最厚可能高达30～40μm，而传统IC制造过程中的铜层厚度仅为0.7μm左右。在电镀后，晶圆表面形成的较厚铜层需要被去除。传统的晶圆表面平坦化工艺是采用CMP(化学机械平坦化)这一单一方式来去除铜层，鉴于铜层较厚，在传统工艺中，将CMP抛光大致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构的加工方法，半导体结构包括晶圆，以及依次形成在晶圆正面的多晶硅层、阻挡层和铜层，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：采用电化学抛光工艺，将高出阻挡层顶面的铜层厚度减薄；/nS2：采用湿法刻蚀工艺，去除减薄后的铜层顶面的氧化层；/nS3：采用化学机械抛光工艺，去除高出阻挡层顶面的剩余铜层，并暴露出高出多晶硅层顶面的阻挡层；/nS4：采用湿法刻蚀工艺，去除高出多晶硅层顶面的阻挡层；/nS5：将晶圆的正面朝下，采用等离子体由下至上轰击晶圆正面，去除晶圆表面的颗粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的加工方法，半导体结构包括晶圆，以及依次形成在晶圆正面的多晶硅层、阻挡层和铜层，其特征在于，包括以下步骤：
S1：采用电化学抛光工艺，将高出阻挡层顶面的铜层厚度减薄；
S2：采用湿法刻蚀工艺，去除减薄后的铜层顶面的氧化层；
S3：采用化学机械抛光工艺，去除高出阻挡层顶面的剩余铜层，并暴露出高出多晶硅层顶面的阻挡层；
S4：采用湿法刻蚀工艺，去除高出多晶硅层顶面的阻挡层；
S5：将晶圆的正面朝下，采用等离子体由下至上轰击晶圆正面，去除晶圆表面的颗粒。


2.根据权利要求1所述的半导体结构的加工方法，其特征在于，在步骤S1中，高出所述阻挡层顶面的铜层厚度减薄至0.2μm～0.4μm。


3.根据权利要求1所述的半导体结构的加工方法，其特征在于，所述阻挡层由Ta、TaN、Ti、TiN、Co、Ru中的任意一种或两种材料构成。


4.根据权利要求1所述的半导体结构的加工方法，其特征在于，在步骤S5中，包括以下步骤：
S51：将晶圆正面朝下固定在工艺腔的顶部，工艺腔的顶面绝缘，工艺腔的底面导电；
S52：将工艺腔内抽真空后，通入工艺气体；
S53：启动射频线圈，以激发工艺...

【专利技术属性】
技术研发人员：代迎伟，金一诺，张洪伟，王坚，王晖，
申请(专利权)人：盛美半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31