本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體制造工藝中，隨著半導(dǎo)體器件的高度集成化和小型化，對(duì)晶圓表面的平坦化工藝要求也相應(yīng)越來越高，通常采用化學(xué)機(jī)械研磨實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓的平坦化工藝，化學(xué)機(jī)械研磨也是半導(dǎo)體器件制造過程中十分重要的一道工序，通過研磨液腐蝕晶圓表面的銅層及多余的金屬，達(dá)到表面平坦化的處理效果。

化學(xué)機(jī)械研磨的過程通常包括如下步驟：首先，將晶圓放置于化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺(tái)的研磨頭上，并使所述晶圓的待研磨表面向下與研磨墊(Pad)接觸；接著，向所述化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺(tái)通入研磨液，并通過晶圓表面與研磨墊之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將晶圓表面平坦化；接著，利用所述化學(xué)機(jī)械研磨機(jī)臺(tái)的研磨頭升起所述晶圓；最后，利用去離子水清洗所述晶圓和所述研磨墊。

在對(duì)銅層的化學(xué)機(jī)械研磨過程中，所述研磨液一般包含有化學(xué)腐蝕劑以及研磨顆粒，通過所述化學(xué)腐蝕劑和所述晶圓的待研磨表面的化學(xué)反應(yīng)生成較軟的容易被去除的材料，通過所述研磨顆粒的機(jī)械作用將所述較軟的材料去除。研磨后，研磨液中的化學(xué)腐蝕劑和晶圓研磨表面反應(yīng)生成的反應(yīng)物以及研磨顆粒易附著在晶圓表面形成殘留物，該殘留物對(duì)器件的電性及工藝制造均會(huì)造成影響，因而需要盡可能的減少或去除該殘留物。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于晶圓表面的銅層進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨后的清洗方法具體包括以下步驟：首先，將進(jìn)行完化學(xué)機(jī)械研磨后的表面具有銅層的晶圓用去離子水沖洗；接著，將表面具有銅層的晶圓放入清洗槽中侵泡，所述清洗槽中盛裝有去離子水；接著，將晶圓從清洗槽中取出，用清洗刷對(duì)晶圓進(jìn)行刷洗，并同時(shí)用酸性溶液進(jìn)行清洗；接著，再用去離子水沖洗晶圓；最后，將晶圓甩干后放入 晶圓盒中。但是，該清洗方法清洗后的晶圓表面仍然有殘留物，該殘留物會(huì)對(duì)晶圓表面的銅層造成腐蝕和氧化，從而影響產(chǎn)品良率，甚至可能導(dǎo)致晶圓報(bào)廢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法，以解決采用現(xiàn)有晶圓表面的銅層進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨后的清洗方法，晶圓表面仍然有殘留物，會(huì)使晶圓表面的銅層造成腐蝕和氧化，導(dǎo)致產(chǎn)品的良率下降的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法，所述化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法包括以下步驟：

提供一化學(xué)機(jī)械研磨后的晶圓；

將所述晶圓依次放入第一清洗槽、第二清洗槽及第三清洗槽中浸泡，所述第一清洗槽及第三清洗槽中均盛裝有去離子水，所述第二清洗槽中盛裝有酸性溶液；

使用清洗刷對(duì)所述晶圓進(jìn)行刷洗，同時(shí)向所述晶圓噴灑酸性溶液。

可選的，在所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，所述第二清洗槽中盛裝的酸性溶液為檸檬酸溶液，所述檸檬酸溶液的濃度為35％～45％。

可選的，在所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，所述晶圓在所述第一清洗槽中浸泡的時(shí)間為10sec～15sec，在所述第二清洗槽中浸泡的時(shí)間為40sec～45sec，在所述第三清洗槽中浸泡的時(shí)間為15sec～20sec。

可選的，在所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，所述第一清洗槽及所述第三清洗槽中的盛裝的去離子水的溫度均為40℃～45℃。

可選的，在所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，向所述晶圓噴灑酸性溶液的時(shí)間為80sec～85sec。

可選的，在所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，向所述晶圓噴灑的酸性溶液為檸檬酸溶液，所述檸檬酸溶液的流量為3.5ml/min～4.5ml/min,所述檸檬酸溶液的濃度為20％～50％。

可選的，在所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，所述清洗刷對(duì)所述晶圓進(jìn)行刷洗時(shí)自轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為100rpm/min～700rpm/min。

可選的，在所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，將所述晶圓依次 放入所述第一清洗槽、第二清洗槽及第三清洗槽中浸泡之前，還包括：

使用去離子水沖洗所述晶圓。

可選的，在所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，使用去離子水沖洗所述晶圓的時(shí)間為75sec～80sec。

可選的，在所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，將所述晶圓依次放入所述第一清洗槽、第二清洗槽及第三清洗槽中浸泡之后，還包括：

使用去離子水沖洗所述晶圓。

可選的，在所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，使用去離子水沖洗所述晶圓的時(shí)間為15sec～20sec。

可選的，在所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，使用去離子水沖洗所述晶圓之后，還包括：

將所述晶圓甩干并放入晶圓盒。

在本發(fā)明所提供的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，在使用清洗刷刷洗晶圓之前，將晶圓依次放入第一清洗槽、第二清洗槽及第三清洗槽中浸泡，所述第一清洗槽及第三清洗槽中均盛裝有去離子水，所述第二清洗槽中盛裝有酸性溶液，通過第二清洗槽中的酸性溶液對(duì)殘留物進(jìn)行預(yù)去除，初步去除晶圓表面的部分殘留物，后續(xù)再使用清洗刷對(duì)所述晶圓進(jìn)行刷洗，可進(jìn)一步去除晶圓表面的殘留物，達(dá)到極佳的清洗效果，提高了產(chǎn)品良率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例中化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法作進(jìn)一步詳細(xì)說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

本發(fā)明的核心思想在于，將現(xiàn)有僅將晶圓放入盛裝有去離子水的第一清洗槽中清洗，改為依次放入盛裝有去離子水的第一清洗槽、盛盛裝有酸性溶液的 第二清洗槽、盛裝有去離子水的第三清洗槽中進(jìn)行多重清洗，其中第二清洗槽中酸性溶液可以初步去除晶圓表面的微粒與有機(jī)物等殘留物，在后續(xù)使用清洗刷對(duì)進(jìn)行晶圓的進(jìn)行刷洗，并同時(shí)向晶圓噴灑酸性溶液，可以進(jìn)一步去除晶圓表面的殘留物。先后兩次使用酸性溶液去除殘留物，使得晶圓表面化學(xué)機(jī)械研磨后的殘留物相比現(xiàn)有去除方法中僅有一次使用酸性溶液去除殘留物的方法具有較好的去除效果。

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法的流程圖，如圖1所示，所述的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法包括以下步驟：

首先，執(zhí)行步驟S1，提供一化學(xué)機(jī)械研磨后的晶圓；

接著，執(zhí)行步驟S2，使用去離子水沖洗所述晶圓；此步驟利用去離子水初步物理沖洗的方式直接沖洗掉晶圓表面的殘留物。為了較好的去除殘留物，使用去離子水沖洗所述晶圓的時(shí)間為75sec～80sec。

接著，執(zhí)行步驟S3，將所述晶圓依次放入第一清洗槽、第二清洗槽及第三清洗槽中浸泡，所述第一清洗槽及第三清洗槽中均盛裝有去離子水，所述第二清洗槽中盛裝有酸性溶液；

為了進(jìn)一步去除晶圓表面的殘留物，步驟S3采用先浸泡在第一清洗槽中的去離子水中的方式，晶圓浸泡在離子水中可以避免出現(xiàn)晶圓暴露在外界環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生新的污染物的現(xiàn)象。第二清洗槽中盛裝有酸性溶液，酸性溶液與殘留物接觸發(fā)生反應(yīng)以初步去除晶圓表面的殘留物。第三清洗槽中盛裝有去離子水，其目的是將從經(jīng)過第二清洗槽清洗的晶圓表面所殘留的酸性溶液清洗干凈，以免殘留的酸性溶液在后續(xù)清洗過程中同周圍環(huán)境氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成其它的污染物。優(yōu)選的，本實(shí)施例中酸性溶液為檸檬酸溶液，所述酸性溶液的pH值范圍為5～7，所述檸檬酸溶液的的濃度為35％～45％。采用檸檬酸溶液的原因在于檸檬酸溶液在不損傷晶圓的同時(shí)，還能有效的去除晶圓表面的殘留物。當(dāng)然，也可采用其它不會(huì)損傷晶圓的酸性溶液，所述酸性溶液的濃度可根據(jù)所使用的酸性溶液的種類以及需要達(dá)到的去除效果設(shè)定。

其中，步驟S3中，在不同清洗槽中晶圓清洗的時(shí)間可以根據(jù)需要達(dá)到的去除效果進(jìn)行設(shè)定。本實(shí)施例中，晶圓在第一清洗槽中浸泡的時(shí)間為10sec～15sec，在第二清洗槽中浸泡的時(shí)間為40sec～45sec，在第三清洗槽中浸泡的時(shí)間為 15sec～20sec。

進(jìn)一步的，所述第一清洗槽及所述第三清洗槽中的裝的去離子水的溫度均為40℃～45℃。通過溫度增加去離子水的活性，便于殘留物的去除。

接著，執(zhí)行步驟S4，使用清洗刷對(duì)所述晶圓進(jìn)行刷洗，同時(shí)向所述晶圓噴灑酸性溶液；

具體的，步驟S4中，清洗刷有兩個(gè)，兩個(gè)所述清洗刷分別靠近所述晶圓的正面和反面，此時(shí)晶圓的邊緣卡在若干滾輪中，并隨滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，此時(shí)，所述清洗刷對(duì)所述晶圓進(jìn)行刷洗時(shí)自轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速為100rpm/min～700rpm/min，以實(shí)現(xiàn)對(duì)晶圓表面的刷洗；向所述晶圓噴灑酸性溶液的時(shí)間為80sec～85sec。由于在清洗刷刷洗晶圓的同時(shí)還向所述晶圓噴灑酸性溶液，在采用物理刷洗的方法去除殘留物的同時(shí)，還使用酸性溶液與殘留物反應(yīng)的化學(xué)方法去除殘留物，兩種方法的結(jié)合，具有較佳的殘留物去除效果。

進(jìn)一步的，向所述晶圓噴灑的酸性溶液為檸檬酸溶液，所述檸檬酸溶液的流量為3.5ml/min～4.5ml/min,所述檸檬酸溶液的濃度為20％～50％。

接著，執(zhí)行步驟S5，使用去離子水沖洗所述晶圓；

為了獲得較佳的清洗效果，使用去離子水沖洗所述晶圓的時(shí)間為15sec～20sec。

接著，執(zhí)行步驟S6，將所述晶圓甩干并放入晶圓盒。

綜上，在本發(fā)明所提供的化學(xué)機(jī)械研磨后殘留物的去除方法中，在使用清洗刷刷洗晶圓之前，將晶圓依次放入第一清洗槽、第二清洗槽及第三清洗槽中浸泡，所述第一清洗槽及第三清洗槽中均盛裝有去離子水，所述第二清洗槽中盛裝有酸性溶液，通過第二清洗槽中的酸性溶液對(duì)殘留物進(jìn)行預(yù)去除，初步去除晶圓表面的部分殘留物，后續(xù)再使用清洗刷對(duì)所述晶圓進(jìn)行刷洗，可進(jìn)一步去除晶圓表面的殘留物，達(dá)到極佳的清洗效果，提高了產(chǎn)品良率。

上述描述僅是對(duì)本發(fā)明較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本發(fā)明范圍的任何限定，本發(fā)明領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書的保護(hù)范圍。