掃碼添加微信，獲取更多半導體相關(guān)資料
摘要
? ? ? 本文為后化學機械拋光工藝開發(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)，以增強對金屬和有機污染物的去除。從實驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，化學機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
? ? ? 化學機械拋光(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過程后對清潔表面的要求變得比以往任何時候都更加嚴格。有兩個主要的問題。一個是粒子，另一個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，這將導致晶片表面的蝕刻和電排斥力來去除顆粒。
? ? ? 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。
?
實驗 ?略
?
結(jié)果和討論
? ? ? 圖1說明了硅表面在接觸角測量中的潤濕性。將一個300nm的低壓化學氣相沉積(LPCVD)摻雜的聚硅沉積在一個4000A的氧化物上，首先種植6英寸晶片。聚硅CMP實驗在Westech372M拋光器上用稀釋的cabotSC-1漿液進行。在CMP過程中去除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)計數(shù)。為了測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)提供了一個很好的測量金屬雜質(zhì)。利用惠普(HP)4145B半導體參數(shù)分析儀測量了J-E的多氧化物的電學性能和隨時間變化的介電擊穿(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）。
? ? ? 原因是四烷基銨陽離子通過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。從接觸角測量的結(jié)果來看，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可以捕獲來自koh堿漿液的鉀離子，以降低溶液離子強度，增強粒子與晶片表面之間的電雙層斥力。從這些數(shù)據(jù)來看，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測量到的金屬雜質(zhì)濃度。
?
圖1 描述了接觸角測量中硅表面的潤濕性
?
圖2 cmp清洗后不同溶液在聚硅表面留下的粒子數(shù)
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。
?
文章全部詳情，請加華林科納V了解:壹叁叁伍捌零陸肆叁叁叁