專利名稱：一種對化學(xué)機(jī)械拋光后硅片的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清洗方法，尤其涉及一種對化學(xué)機(jī)械拋光后硅片的清洗方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)機(jī)械拋光是集成電路制造工藝中，對硅片進(jìn)行全局平坦化的最有效的方法。在化學(xué)機(jī)械拋光后，需要對硅片表面進(jìn)行及時清洗，以去除拋光過程中造成的二氧化硅的殘留，以及有效抑制有機(jī)物殘留、金屬氧化物的殘留，離子污染等問題。標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗法是目前工業(yè)界經(jīng)常使用也是最典型的，至今仍為最普遍使用的濕式化學(xué)清洗法。標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗法采用交替使用雙氧水+氨水(SC-1溶液)，雙氧水+鹽酸(SC-2溶液)，其可有效去除部分二氧化硅顆粒殘留和硅片表面金屬離子。而隨著化學(xué)拋光工藝的不 斷改進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗法也不斷的提出新的要求方案如美國專利US6200899公開了用含氨水的硅溶膠進(jìn)行Post-CMP (化學(xué)機(jī)械拋光后)清洗方法。US6303551，US6479443公開了用檸檬酸、氨水進(jìn)行Post-CMP清洗方法。US6498131公開了用非離子表面活性劑、四甲基氫氧化銨、二元醇等的混合物進(jìn)行Post-CM P清洗方法；US6165956公開了使用檸檬酸、氨和HF進(jìn)行Post-CMP清洗方法；US5662769公開了使用檸檬酸、EDTA和HF進(jìn)行鎢的Post-CMP清洗方法。目前，在金屬拋光的清洗液中，還通常會加入絡(luò)合劑，比如檸檬酸、草酸，可以有效絡(luò)合金屬離子，進(jìn)一步減少硅片表面的離子污染。而在鎢的Post-CMP (化學(xué)機(jī)械拋光后)清洗方法中，最常使用的方法是分為兩個步驟，步驟I :用刷子和氨水，除去硅片表面的附著物(主要是二氧化硅顆粒的殘留)。步驟
2:用稀的氟化氫，除去硅片表面金屬離子。在改進(jìn)的步驟2中，也可以用草酸等絡(luò)合劑，絡(luò)合金屬離子。然而目前，對于鎢的拋光，拋光液中通常含有金屬離子，例如硝酸鐵中的鐵離子。采用以上標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗方法基本可以滿足技術(shù)要求。但是隨著更高拋光速度的含銀拋光液的出現(xiàn)，以上常規(guī)清洗方法會遇到了挑戰(zhàn)。主要表現(xiàn)在，銀離子的去除方法具有特殊性，尤其是零價的單質(zhì)銀無論是用氨水、HF、稀硝酸、還是檸檬酸、草酸都無法將其溶解清除。因此，上述清洗液面臨清洗銀離子效果不理想的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種清洗化學(xué)機(jī)械拋光后的硅片的方法，本發(fā)明可用于加速金屬污染物的溶解，解決了上述在化學(xué)機(jī)械拋光后的硅片表面清潔效果不佳的問題，提高了化學(xué)機(jī)械拋光質(zhì)量。本發(fā)明的一種化學(xué)機(jī)械拋光清洗液是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)其目的一種對化學(xué)機(jī)械拋光后的硅片的清洗方法，其中，在硅片采用化學(xué)機(jī)械拋光后采用同時含有氧化劑、硫酸氫鹽、硫酸鹽以及硫脲或硫脲的衍生物的清洗液以除去殘留在硅片上的雜質(zhì)。在本發(fā)明中，所述的硫酸氫鹽為硫酸氫鉀；所述的硫酸鹽為硫酸鉀。在本發(fā)明中，所述的氧化劑、硫酸氫鉀和硫酸鉀三者質(zhì)量總合占總質(zhì)量百分比
O.5 IOwt % ο在本發(fā)明中，所述的硫酸氫鉀和硫酸鉀占總質(zhì)量百分比I 5wt%。在本發(fā)明中，所述的硫脲或其衍生物的占總質(zhì)量百分比為I 10wt%，優(yōu)選2 5wt%。在本發(fā)明中，所述硫脲的衍生物選自脒基硫脲、氨基硫脲和二乙基硫脲中的一種或幾種。 在本發(fā)明中，所述的氧化劑為雙氧水和/或過硫酸鹽。其中，過硫酸鹽優(yōu)選為單過硫酸鹽和/或過硫酸鉀，更優(yōu)選為單過硫酸氫鹽，最優(yōu)選為單過硫酸氫鉀。在本發(fā)明中，所述的氧化劑、硫酸氫鹽、硫酸鹽三者摩爾比為1 10 : I 5 : I 5，優(yōu)選 2:1:1。在本發(fā)明中，所述清洗液還包括研磨劑，所述研磨劑為二氧化硅。在本發(fā)明中，所述二氧化硅的質(zhì)量百分含量為O. 5 IOwt%。在本發(fā)明中，所述的拋光清洗液的pH值為O. 5 3。在本發(fā)明中，在所述清洗過程中，所述清洗液采用輔助的機(jī)械力對硅片進(jìn)行清洗，所述輔助機(jī)械力包括利用超聲波、拋光墊的摩擦力或者是清洗刷的摩擦中的一種或多種。采用本發(fā)明一種對化學(xué)機(jī)械拋光后的硅片的清洗方法的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光清洗液可有效加速金屬污染物的溶解，解決了硅片表面銀離子污染的清洗問題，可有效根除了移動金屬離子(如銀)的擴(kuò)散，提高了芯片的可靠性，提聞了生廣的良率。
具體實施例方式下面通過具體實施例進(jìn)一步闡述本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅局限于下述實施例。按照表I中成分及其比例配制化學(xué)機(jī)械拋光清洗液，不足部分采用在去離子水中補(bǔ)足，并混合均勻，且用PH調(diào)節(jié)劑(硝酸或Κ0Η)調(diào)到所需pH值。制成化學(xué)機(jī)械拋光清洗液。表I本發(fā)明的清洗液I 10配方及對比例
權(quán)利要求
1.一種對化學(xué)機(jī)械拋光后硅片的清洗方法，其特征在于在硅片化學(xué)機(jī)械拋光后采用同時含有氧化劑、硫酸氫鹽、硫酸鹽以及硫脲或硫脲的衍生物的清洗液以除去殘留在硅片上的雜質(zhì)。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的硫酸氫鹽為硫酸氫鉀；所述的硫酸鹽為硫酸鉀。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的氧化劑、硫酸氫鉀和硫酸鉀三者質(zhì)量總和占總質(zhì)量百分比為O. 5 IOwt % ο
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的氧化劑、硫酸氫鉀和硫酸鉀三者質(zhì)量總合占總質(zhì)量百分比為I 5wt%。
5.如權(quán)利要求I 4任一項所述的方法，其特征在于所述的氧化劑為雙氧水和/或過硫酸鹽。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的過硫酸鹽為單過硫酸鹽。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的過硫酸鹽為單過硫酸氫鉀和/或過硫酸鉀。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的氧化劑、硫酸氫鹽、硫酸鹽三者摩爾比為2:1:1。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述清洗液還包括研磨劑，所述研磨劑為二氧化硅。
10.如權(quán)利要求I或9所述的方法，其特征在于所述二氧化硅的質(zhì)量百分含量為O.5 IOwt % ο
11.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述硫脲的衍生物選自脒基硫脲、氨基硫服和_■乙基硫服中的一種或幾種。
12.如權(quán)利要求I或11所述的方法，其特征在于所述硫脲或硫脲的衍生物的質(zhì)量百分含量為I 10%。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述硫脲或硫脲的衍生物的質(zhì)量百分含量為2 5%。
14.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述的拋光清洗液的PH值為O.5 3。
15.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于在所述清洗過程中，所述清洗液采用輔助的機(jī)械力對硅片進(jìn)行清洗，所述輔助機(jī)械力包括利用超聲波、拋光墊的摩擦力和清洗刷的摩擦中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種采用同時含有氧化劑、硫酸氫鹽、硫酸鹽以及硫脲或硫脲的衍生物的清洗液清洗化學(xué)機(jī)械拋光后的硅片的方法。采用本發(fā)明的化學(xué)機(jī)械拋光清洗液可有效加速金屬污染物的溶解，解決了硅片表面銀離子污染的清洗問題，根除了移動金屬離子的擴(kuò)散，提高了芯片的可靠性，提高了生產(chǎn)的良率。
文檔編號H01L21/321GK102820210SQ20111015310
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者王晨, 何華鋒 申請人:安集微電子(上海)有限公司