晶片化學(xué)機(jī)械拋光中的質(zhì)量問題的研究及解決.pdf

1、化學(xué)機(jī)械拋光是半導(dǎo)體加工工藝中的重要一環(huán)，尤其是集成電路芯片元件內(nèi)曝光線寬度由0.18μm縮減至0.13μm，互連金屬層數(shù)由5～6層向更多層數(shù)邁進(jìn)時(shí)，對(duì)硅晶片每層加工工藝中的表面平整度的要求也日趨嚴(yán)格。平坦化的技術(shù)眾多，但化學(xué)機(jī)械拋光是目前唯一能獲得全局平坦化效果的平坦化技術(shù)。因此，化學(xué)機(jī)械拋光已經(jīng)成為當(dāng)前的半導(dǎo)體制造工藝中的關(guān)鍵技術(shù)。
　　論文主要處理的問題就是圍繞晶圓在化學(xué)機(jī)械拋光制造過程中的各種缺陷展開的。以自身的工作經(jīng)驗(yàn)為

2、基礎(chǔ)，以8inch（200mm）晶圓鋁制程工藝為主要的研究對(duì)象，通過對(duì)生產(chǎn)實(shí)踐中的工程數(shù)據(jù)整理和理論分析，結(jié)合網(wǎng)上的知識(shí)學(xué)習(xí)，對(duì)化學(xué)機(jī)械拋光中產(chǎn)生的質(zhì)量問題作了創(chuàng)新性和探索性研究，并提出相應(yīng)的解決方案。主要內(nèi)容為：
　　1．刮傷分為大尺寸刮傷和小尺寸刮傷，詳細(xì)研究了晶圓刮傷產(chǎn)生的原因，提出了改善及解決刮傷的途徑。在生產(chǎn)改進(jìn)后，大尺寸刮傷造成的產(chǎn)品報(bào)廢數(shù)，由原來的每季最多8片減少到0，而小尺寸刮傷缺陷的發(fā)生率也由改善前的20％下降到

3、改善后的3%。
　　2．晶圓表面污染包括待研磨物殘留、拋光液顆粒殘留和外來顆粒物殘留，詳細(xì)研究了缺陷產(chǎn)生的原因，提出了改善及解決污染的途徑。提高機(jī)臺(tái)的研磨速率和優(yōu)化終點(diǎn)監(jiān)測(cè)的程序大幅減少了金屬鎢殘留的缺陷。定期的對(duì)機(jī)臺(tái)進(jìn)行模擬測(cè)試，提前發(fā)現(xiàn)機(jī)臺(tái)故障，減少對(duì)產(chǎn)品的影響。通過對(duì)清洗部件的程序優(yōu)化提高清洗效率，改善機(jī)臺(tái)條件后返工研磨或清洗可將晶圓表面污染100%去除。
　　3．研究了晶圓惡性腐蝕和凹形磨削產(chǎn)生的原因，提出了解決的途