一種開孔的清洗方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制備領(lǐng)域，尤其是涉及一種開孔的清洗方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路制造技術(shù)的發(fā)展，集成電路的集成度不斷增加，為此，現(xiàn)有集成電路制造工藝中，通過多層的金屬互連線結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而在有限的單位面積連線空間內(nèi)，提高集成電路中器件的集成度。
[0003]所述多層金屬互連線結(jié)構(gòu)包括，堆疊于半導(dǎo)體襯底表面的多層金屬層，以及相鄰金屬層之間的介質(zhì)層。其中，不同兩層金屬層之間，通過貫穿該兩層金屬層間對應(yīng)介質(zhì)層的通孔，并向所述通孔內(nèi)填充金屬材料而形成的插塞實現(xiàn)電連接。
[0004]其中，在插塞的形成工藝中，在通孔形成后，需要對通孔進行清洗，以清除在刻蝕工藝中附著于通孔側(cè)壁以及底部的副產(chǎn)物，從而提高后續(xù)在通孔中形成的插塞的性能。
[0005]隨著集成電路集成度不斷提高，用于填充金屬以形成插塞的連接孔的尺寸不斷減小，而深度不斷增加，即通孔的深寬比(AR)不斷增加。如在45nm制程的集成電路中，通孔的深寬比已大于8:1。且可預(yù)見地，隨著半導(dǎo)體制程的不斷減小，通孔的深寬比必然不斷增大。而隨著通孔的深寬比的不斷增加，導(dǎo)致對于通孔的清洗工藝越發(fā)困難，通孔清洗質(zhì)量的降低，直接影響后續(xù)形成插塞的質(zhì)量，進而影響最終形成的集成電路的性能。如若通孔清洗不凈，直接影響向所述通孔內(nèi)填充的金屬的純度，進而影響插塞的導(dǎo)電性，從而影響最終形成的集成電路的響應(yīng)速度。
[0006]為此，如何提高通孔的清洗質(zhì)量是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決的問題是提供一種開孔的清洗方法，以提高晶圓中通孔的清洗質(zhì)量。
[0008]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種開孔的清洗方法，包括:
[0009]將表面形成有開孔的晶圓相對于水平面呈第一角度傾斜放置；
[0010]向所述晶圓的表面噴涂清洗液；
[0011]使所述晶圓在其所在的平面上，繞中心旋轉(zhuǎn)。
[0012]可選地，所述第一角度大于O度，小于等于10度。
[0013]可選地，所述第一角度為5?10度。
[0014]可選地，所述晶圓內(nèi)的開孔的深寬比大于或等于5。
[0015]可選地，所述晶圓的轉(zhuǎn)速為1000?5000轉(zhuǎn)/分鐘。
[0016]可選地,所述清洗液的噴涂流量為50?300ml/min。
[0017]可選地，在所述晶圓清洗過程中，由第二角度至所述第一角度之間持續(xù)調(diào)整晶圓與水平面的傾斜角度。
[0018]可選地，一次所述晶圓由第二角度調(diào)整至所述第一角度的周期為5?20秒。
[0019]可選地，在所述晶圓清洗過程中，間隔調(diào)整所述晶圓與水平面的傾斜角度為第二角度和第一角度。
[0020]可選地，一次所述晶圓在第一角度或是在第二角度時旋轉(zhuǎn)的周期為10?30秒。
[0021]可選地，所述晶圓在第一角度的平面上旋轉(zhuǎn)的時間，與在第二角度的平面上旋轉(zhuǎn)的時間比值為0.5?2。
[0022]可選地，所述第二角度小于第一角度。
[0023]可選地，所述第二角度為O?5度。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0025]將表面形成有開孔的晶圓相對于水平面呈第一角度傾斜放置，并向所述晶圓的表面噴涂清洗液時，傾斜的表面使得清洗液更容易進入開孔內(nèi)部，之后使得所述晶圓在其傾斜的平面上繞中心旋轉(zhuǎn)，從而使得在開孔內(nèi)部的清洗液在開孔中翻動，提高開孔側(cè)壁的清洗效率；同時晶圓在傾斜的平面上繞中心旋轉(zhuǎn)，不斷實現(xiàn)開孔內(nèi)部，以及晶圓表面的清洗液更替，從而提高晶圓表面以及開孔的清洗效率。
[0026]進一步可選地，所述第一角度為5?10度，在上述范圍內(nèi)，既可使清洗液順利進入開孔，提高對于開孔側(cè)壁以及底部的清洗效果，同時，可合理控制清洗液在晶圓表面以及開孔內(nèi)的流動速率，控制開孔內(nèi)的清洗液的更換速率，從而提高開孔側(cè)壁以及底部清洗效果。
[0027]進一步可選地，在晶圓清洗過程中，晶圓的表面與水平面的傾斜角度在第一角度和第二角度之間不斷間隔調(diào)整或是晶圓的表面與水平面的傾斜角度由第二角度至第一角度之間持續(xù)調(diào)整。所述第二角度小于第一角度，所述第二角度為O?5度，第一角度可選為5?10度。上述技術(shù)方案可加強清洗液對于開孔中各個部位的清洗力度，從而提高晶圓內(nèi)開孔的清洗效率。
【附圖說明】
[0028]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種清洗晶圓通孔的示意圖；
[0029]圖2至圖7是本發(fā)明實施例提供的一種開孔的清洗方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0030]正如【背景技術(shù)】所述，在集成電路發(fā)展過程中，集成電路的集成度不斷提高，集成電路中器件的尺寸不斷減小，對于器件的質(zhì)量不斷提高。如在多層金屬互連線結(jié)構(gòu)中的插塞的尺寸也不斷減小，對于插塞的導(dǎo)電性能等要求卻越發(fā)嚴格。
[0031]然而，基于在集成電路形成過程中，用于形成插塞的通孔的深寬比也不斷增大，對于通孔的清洗難度越來越大。分析其原因，參考圖1所示，清洗液20的分子之間具有表面張力，在通孔中還有空氣，若開孔11的開口口徑若過小，基于清洗液20的張力和開孔11中的空氣作用，在通孔11的開口處形成阻隔，從而清洗過程中，清洗液20直接由通孔上方流過而很難進入開孔11的深處，進而無法高效地清除開孔11內(nèi)的副產(chǎn)物。
[0032]針對上述現(xiàn)有晶圓內(nèi)開孔清洗缺陷，本發(fā)明提供了一種開孔的清洗方法。在晶圓清洗過程中，將晶圓相對于水平面傾斜放置，從而使得清洗液能順利進入晶圓的開孔內(nèi)；之后晶圓繞其中心旋轉(zhuǎn)，使得清洗液有在開孔內(nèi)翻轉(zhuǎn)，從而提高晶圓開孔的清洗效率。
[0033]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖，以柵極的形成方法中的刻蝕工藝為例，對本發(fā)明的具體實施例做詳細的說明。
[0034]附圖2?7是本實施例提供的一種開孔的清洗方法的示意圖。所述開孔的清洗方法的具體過程包括:
[0035]參考附圖2所示，提供一個表面形成有開孔210的晶圓200，并將所述晶圓200放置在晶圓支撐裝置100的承載表面上，并調(diào)整所述支撐裝置100的承載表面使得所述晶圓200與水平平面呈第一角度α傾斜。
[0036]之后，在所述晶圓200的開設(shè)有開孔210的表面噴涂清洗液300。
[0037]本實施例中，所述晶圓200可包含了半導(dǎo)體襯底，以及沉積于半導(dǎo)體襯底表面的薄膜層，所述開孔210開設(shè)于所述薄膜層內(nèi)。如在金屬互連線的制備工藝中，所述開孔210可為用于形成金屬插塞的通孔。所述晶圓200的材料，結(jié)構(gòu)并不會限制本發(fā)明的保護范圍。
[0038]所述晶圓支撐裝置100可為支撐平臺、吸盤或其他各類支撐結(jié)構(gòu)，其并不限定本發(fā)明的保護范圍。本實施例中，所述晶圓支撐裝置100為吸盤，所述晶圓200背面吸附在吸盤上，晶圓200的開設(shè)有所述開孔210的上表面朝上。
[0039]所述第一角度α可為0° < α <90°任一角度，其根據(jù)后續(xù)需要噴射于所述晶圓200表面的清洗液300，以及晶圓200的結(jié)構(gòu)決定。如清洗液300的粘稠度越大，所述晶圓200的表面粗糙度越大，所述第一角度α越大。
[0040]本實施例中，可選地，所述第一角度α為0° < α < 10°，再進一步地，α優(yōu)選為5?10°。在該角度下，結(jié)合參考圖3所示，向所述晶圓200表面噴涂清洗液300后，可使得所述清洗液300較為勻速的由晶圓200上翹的一端流向下墜的一端，且克服所述清洗液300的表面張力，部分清洗液310緩慢流入所述通孔210中，避免所述清洗液300過快流動而造成清洗液300直接由開孔210上方劃過，無法進入開孔210內(nèi)。若所述第一角度α過小(本實施中，如小于5° )，可能所述清洗液300無法進入所述開孔210中，若所述第一角度α過大(如大于10° )，則可能使得所述清洗液300在晶圓表面流動過快，不僅使得清洗液300無法進入開孔210中，同時還造成清洗液300浪費。當然所述第一角度具體數(shù)值根據(jù)晶圓表面以及清洗液粘度等條件以作精確選擇。
[0041]之后，參考圖4所示，使所述晶圓200繞其中心旋轉(zhuǎn)。
[0042]參考圖5所示，在旋轉(zhuǎn)過程中，基于離心力作用，位于所述晶圓200表面的清洗液清洗流經(jīng)晶圓2