晶片化學機械拋光中的質量問題的研究及解決.pdf

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

2、基礎，以8inch（200mm）晶圓鋁制程工藝為主要的研究對象，通過對生產實踐中的工程數據整理和理論分析，結合網上的知識學習，對化學機械拋光中產生的質量問題作了創(chuàng)新性和探索性研究，并提出相應的解決方案。主要內容為：
　　1．刮傷分為大尺寸刮傷和小尺寸刮傷，詳細研究了晶圓刮傷產生的原因，提出了改善及解決刮傷的途徑。在生產改進后，大尺寸刮傷造成的產品報廢數，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，詳細研究了缺陷產生的原因，提出了改善及解決污染的途徑。提高機臺的研磨速率和優(yōu)化終點監(jiān)測的程序大幅減少了金屬鎢殘留的缺陷。定期的對機臺進行模擬測試，提前發(fā)現機臺故障，減少對產品的影響。通過對清洗部件的程序優(yōu)化提高清洗效率，改善機臺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生的原因，提出了解決的途