索引術(shù)語(yǔ)—清洗、化學(xué)機(jī)械拋光、乙二胺四乙酸、多晶硅、三氧化二氫。

摘要

本文為后化學(xué)機(jī)械拋光工藝開(kāi)發(fā)了新型清洗液，在稀釋的氫氧化銨(NH4OH+H2O)堿性水溶液中加入表面活性劑四甲基氫氧化銨(TMAH)和/或螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)，以增強(qiáng)對(duì)金屬和有機(jī)污染物的去除。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，化學(xué)機(jī)械拋光后的清洗顯著提高了顆粒和金屬的去除效率和電特性。

介紹

化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝已成為制造深亞微米集成電路的主流平面化技術(shù)。隨著尺寸的縮小，CMP過(guò)程后對(duì)清潔表面的要求變得比以往任何時(shí)候都更加嚴(yán)格。有兩個(gè)主要的問(wèn)題。一個(gè)是粒子，另一個(gè)是晶片表面的金屬雜質(zhì)污染。刷洗滌技術(shù)已應(yīng)用多年，被認(rèn)為是CMP工藝后去除顆粒最有效的方法。在清洗溶液方面，去除顆粒的最有效的方法是使用稀釋的氫氧化銨(NHOH+HO)堿性水溶液，這將導(dǎo)致晶片表面的蝕刻和電排斥力來(lái)去除顆粒。

本研究采用表面活性劑四甲基氫氧化銨(TMAH)提高顆粒去除效率，采用螯合劑乙二胺四乙酸(EDTA)減少金屬雜質(zhì)污染。我們發(fā)現(xiàn)，使用這種新溶液可以顯著提高粒子、金屬去除效率和電特性。

實(shí)驗(yàn)? 略

結(jié)果和討論

圖中。1說(shuō)明了硅表面在接觸角測(cè)量中的潤(rùn)濕性。將一個(gè)300nm的低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)摻雜的聚硅沉積在一個(gè)4000A的氧化物上，首先種植6英寸晶片。聚硅CMP實(shí)驗(yàn)在Westech372M拋光器上用稀釋的cabotSC-1漿液進(jìn)行。在CMP過(guò)程中去除A500a聚si。CMP工藝后，用巨晶片噴灑稀釋的NHOH溶液，然后用PVA刷分配清洗溶液。

不同的清洗溶液為(A)稀釋的29%NHOH，(B)29%NHOH+2.38%TMAH（與NHOH的體積比為1%）、(C)29%NHOH+EDTA（100ppm）和(D)29%NHOH+2.38%TMAH（1%）+EDTA(100ppm）。制備了聚氧化物電容器，以確定聚硅半氧化物處理工藝后的清洗效率。在接觸角測(cè)量中，浸泡高頻溶液去除天然氧化物后，將這些溶液滴在裸硅表面。粒子數(shù)由天科表面掃描4500系統(tǒng)計(jì)數(shù)。為了測(cè)量聚硅表面吸收的金屬雜質(zhì)濃度，將晶片浸入Fe(NO)漿液溶液中。全反射x射線熒光光譜(TXRF)提供了一個(gè)很好的測(cè)量金屬雜質(zhì)。利用惠普(HP)4145B半導(dǎo)體參數(shù)分析儀測(cè)量了J-E的多氧化物的電學(xué)性能和隨時(shí)間變化的介電擊穿(TDDB)特性。結(jié)果表明，溶液A具有疏水性（高接觸角），溶液B具有親水性（低接觸角）。

原因是四烷基銨陽(yáng)離子通過(guò)范德瓦爾斯力吸收在疏水硅氫表面。圖中。2顯示了cmp清洗后在聚硅表面留下的粒子數(shù)量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，溶液A的效率最低。溶液B和C均顯著提高了顆粒去除效率。晶片的輕微表面蝕刻和晶片表面和顆粒之間的電排斥力可以增強(qiáng)顆粒的去除。

研究表明，疏水表面比親水表面在晶片表面存在更多的顆粒。從接觸角測(cè)量的結(jié)果來(lái)看，TMAH顯然可以作為一種表面活性劑，可以將聚硅的表面性質(zhì)從疏水轉(zhuǎn)變?yōu)橛H水性。另一方面，EDTA可以捕獲來(lái)自koh堿漿液的鉀離子，以降低溶液離子強(qiáng)度，增強(qiáng)粒子與晶片表面之間的電雙層斥力。從這些數(shù)據(jù)來(lái)看，TMAH和EDTA似乎都發(fā)揮著粒子去除的重要作用。TMAH與EDTA聯(lián)合使用的效果最好。圖中。3為用TXRF測(cè)量到的金屬雜質(zhì)濃度。

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結(jié)論

在本文中，新的解決方案已經(jīng)被證明用于cmp后的清洗。通過(guò)將NHOH+HO)堿性水溶液中加入稀釋氫氧化劑(TMAH)和螯合劑(EDTA)，顯著提高了顆粒和金屬雜質(zhì)的去除效率，從而提高了電容器的電性能。

審核編輯：符乾江