晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法技术

本发明专利技术提供一种晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法，包括以下步骤：S1、在晶圆表面沉积二氧化硅薄层；S2、通过干法刻蚀工艺对晶圆沟槽侧壁以外的二氧化硅进行刻蚀后进行CMP工艺处理；S3、通过酸性清洗液对晶圆沟槽内的二氧化硅进行腐蚀后，使镶嵌在沟槽内的大颗粒沾污变为松动状态；S4、使用第一混合清洗液对晶圆进行清洗；S5、使用超声波对晶圆进行清洗；S6、通过兆声波配合第二混合清洗液去除晶圆上的微小颗粒。本发明专利技术通过在CMP前淀积二氧化硅薄层，CMP后利用腐蚀二氧化硅使沟槽内颗粒松动，结合超声波、兆声波加清洗液清洗的方式，解决了沟槽结构晶圆在经过CMP工艺加工后产生的颗粒沾污难以去除的问题。粒沾污难以去除的问题。粒沾污难以去除的问题。

【技术实现步骤摘要】
晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法。

技术介绍

[0002]半导体制造业内CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)是一种常见的加工工艺，其作用是实现晶圆表面平坦化，通过表面化学作用和机械研磨的技术结合来实现晶圆表面微米/纳米级不同材料的去除，从而达到晶圆表面纳米级平坦化，使下一步工艺得以进行。由于芯片设计的结构多样化，很多晶圆表面在进行CMP工艺前存在沟槽结构，CMP的过程中在一定压力下，被抛光的晶圆对抛光垫做相对运动，在研磨过程中受压力影响会产生比较大的颗粒镶嵌在沟槽内部，由于这种颗粒紧紧镶嵌在了晶圆的沟槽内，会导致后续的普通清洗工艺难以去除此类颗粒。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本专利技术的目的是提出一种晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法，通过在CMP前淀积二氧化硅薄层，CMP后利用腐蚀二氧化硅使沟槽内颗粒松动，结合超声波、兆声波加清洗液清洗的方式，解决了沟槽结构晶圆在经过CMP工艺加工后产生的颗粒沾污难以去除的问题，提高半导体制造业内沟槽结构晶圆通过CMP工艺的可行性，为芯片结构设计的多样增加了可实现性。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：
[0005]本专利技术提供一种晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法，包括以下步骤：
[0006]S1、通过化学气相沉积方法在晶圆表面沉积二氧化硅薄层；/>[0007]S2、通过干法刻蚀工艺对晶圆内沟槽侧壁以外的二氧化硅进行刻蚀后进行CMP工艺处理；
[0008]S3、通过酸性清洗液对晶圆沟槽内的二氧化硅进行腐蚀后，使镶嵌在沟槽内的大颗粒沾污变为松动状态；
[0009]S4、使用第一混合清洗液对晶圆进行清洗，去除有机污染物与金属沾污；
[0010]S5、使用超声波对晶圆进行清洗，使大颗粒沾污从晶圆沟槽内部脱离；
[0011]S6、通过兆声波配合第二混合清洗液对晶圆进行再次清洗，去除晶圆上的微小颗粒。
[0012]优选地，二氧化硅薄层的厚度大于0.1μm。
[0013]优选地，酸性清洗液为氢氟酸；氢氟酸的浓度为0.5％～2％。
[0014]优选地，第一混合清洗液包括硫酸和双氧水，硫酸和双氧水的比例为5:1～20:1，清洗温度为100℃～130℃。
[0015]优选地，第二混合清洗液包括氨水、双氧水和水，氨水、双氧水和水的比例在1：4:20～1:2:7；清洗温度为50℃～70℃。
[0016]优选地，晶圆经过双氧水清洗后，晶圆表面形成自然氧化膜；当自然氧化膜被氨水腐蚀后，附着在晶圆表面的微小颗粒开始脱离并落入清洗液中。
[0017]优选地，微小颗粒为直径小于0.1微米的粒子。
[0018]优选地，使用CF4、CHF3或C4F8气体对晶圆表面的二氧化硅薄层进行各项异性的刻蚀。
[0019]与现有的技术相比，本专利技术通过超声波和混合清洗液依次对晶圆进行清洗的方式，解决了晶圆在经过CMP工艺加工后造成沟槽内镶嵌颗粒沾污难以去除的问题，，提高半导体制造业内沟槽结构晶圆通过CMP工艺的可行性，为芯片结构设计的多样增加了可实现性。
附图说明
[0020]图1是根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的流程示意图。
[0021]图2是根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的晶圆截面结构示意图。
[0022]图3是根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的晶圆表面沉积二氧化硅后的截面结构示意图。
[0023]图4是根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的通过干法刻蚀工艺将除沟槽侧壁外的二氧化硅刻蚀后的晶圆截面结构示意图。
[0024]图5是根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的晶圆凹槽内大颗粒沾污的截面结构示意图。
[0025]图6是根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的晶圆凹槽内大颗粒沾污的俯视图。
[0026]图7是根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的晶圆凹槽经氢氟酸腐蚀后的截面结构示意图。
[0027]图8是根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的晶圆凹槽经超声波清洗后的截面结构示意图。
具体实施方式
[0028]在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
[0029]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。
[0030]图1示出了根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的流程示意图。
[0031]如图1所示，本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法包括以下步骤：
[0032]图2示出了根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的晶圆截面结构。
[0033]图3示出了根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的晶圆表面沉积二氧化硅后的截面结构。
[0034]图4示出了根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的通过干法刻蚀工艺将除沟槽侧壁外的二氧化硅刻蚀后的晶圆截面结构示意图。
[0035]图5示出了根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的晶圆凹槽内大颗粒沾污的截面结构。
[0036]图6示出了根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的晶圆凹槽内大颗粒沾污的俯视图。
[0037]如图2
‑
6所示，晶圆上设置有若干个沟槽结构，当对晶圆进行CMP处理后，会导致许多沾污颗粒附着在沟槽的内部。
[0038]S1、通过化学气相沉积方法在晶圆表面沉积二氧化硅薄层；
[0039]S2、通过干法刻蚀工艺对晶圆沟槽侧壁以外的二氧化硅进行刻蚀后进行CMP工艺处理。
[0040]二氧化硅的厚度大于0.1μm.
[0041]使用CF4/CHF3/C4F8等气体对晶圆表面的二氧化硅进行各项异性的刻蚀。
[0042]S3、通过酸性清洗液对晶圆沟槽内的二氧化硅进行腐蚀后，使镶嵌在沟槽内的大颗粒沾污变为松动状态。
[0043]酸性清洗液为氢氟酸。氢氟酸的浓度为0.5％～2％
[0044]图7示出了根据本专利技术实施例提供的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法的晶圆凹槽经氢氟酸腐蚀后的截面结构。
[0045]如图7所示，使用氢氟酸腐蚀晶圆沟槽内的二氧化硅薄层后，沟槽内部的大颗粒开始“松动”。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、通过化学气相沉积方法在晶圆表面沉积二氧化硅薄层；S2、通过干法刻蚀工艺对所述晶圆内沟槽侧壁以外的二氧化硅进行刻蚀后进行CMP工艺处理；S3、通过酸性清洗液对所述晶圆沟槽内的二氧化硅进行腐蚀后，使镶嵌在沟槽内的大颗粒沾污变为松动状态；S4、使用第一混合清洗液对所述晶圆进行清洗，去除有机污染物与金属沾污；S5、使用超声波对所述晶圆进行清洗，使所述大颗粒沾污从晶圆沟槽内部脱离；S6、通过兆声波配合第二混合清洗液对所述晶圆进行再次清洗，去除所述晶圆上的微小颗粒。2.根据权利要求1所述的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法，其特征在于，所述二氧化硅薄层的厚度大于0.1μm。3.根据权利要求2所述的晶圆CMP后沟槽内颗粒沾污的去除方法，其特征在于，所述酸性清洗液为氢氟酸；所述氢氟酸的浓度为0.5％～2％。4.根据权利要求3所述的晶圆CMP后沟槽内颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡雨杉，孙萱，刘耀聪，
申请(专利权)人：长春长光圆辰微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：