【摘 要】
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随着半导体器件尺寸的迅速缩小,化学机械研磨(CMP)工艺以其优异的全局平坦化能力,已经成为超大规模集成电路生产中的关键工艺之一。一般来说,CMP后晶片存在的典型缺陷包括:弧
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随着半导体器件尺寸的迅速缩小,化学机械研磨(CMP)工艺以其优异的全局平坦化能力,已经成为超大规模集成电路生产中的关键工艺之一。一般来说,CMP后晶片存在的典型缺陷包括:弧形的刮痕(scratch),表面污染物颗粒残留(particle),水痕(water mark)以及金属的损伤(metal damage)等。对于CMP后晶片表面污染物颗粒残留缺陷,主要是因为研磨后清洗系统过载,去除能力下降造成的。这些颗粒的产生与晶片等待淀积二氧化硅的时间成正比。为了减少此类缺陷,本论文对生产线的产品生产程序进行了有效更新,从而避免了此类缺陷的产生。此外,本文还对某些产品在通孔钨研磨(VIA WCMP)之后,晶片表面的颗粒进行了分析研究。这些颗粒是源于在前一层金属铝蚀刻时,没有对SPM (Scribe lane Primary Mark,切割道对准标记)区域进行遮挡而产生铝的脱落,形成IMD CMP后SPM区域的巨大高度差,直接导致了VIA WCMP后SPM内的金属钨脱落并粘附于晶片表面。通过修改金属铝蚀刻的光罩布局,避免了该缺陷的产生。经实际生产检验,以上两种方案均可在现有的设备成功实现,并已经应用于批量生产。目前,改进方案在产品批量生产中的使用已经达到了本论文预期的效果和目的。
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