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化学机械抛光是半导体加工工艺中的重要一环,尤其是集成电路芯片元件内曝光线宽度由0.18μm缩减至0.13μm,互连金属层数由5~6层向更多层数迈进时,对硅晶片每层加工工艺中的表面平整度的要求也日趋严格。平坦化的技术众多,但化学机械抛光是目前唯一能获得全局平坦化效果的平坦化技术。因此,化学机械抛光已经成为当前的半导体制造工艺中的关键技术。论文主要处理的问题就是围绕晶圆在化学机械抛光制造过程中的各种缺陷展开的。以自身的工作经验为基础,以8inch(200mm)晶圆铝制程工艺为主要的研究对象,通过对生产实践中的工程数据整理和理论分析,结合网上的知识学习,对化学机械抛光中产生的质量问题作了创新性和探索性研究,并提出相应的解决方案。主要内容为:1.刮伤分为大尺寸刮伤和小尺寸刮伤,详细研究了晶圆刮伤产生的原因,提出了改善及解决刮伤的途径。在生产改进后,大尺寸刮伤造成的产品报废数,由原来的每季最多8片减少到0,而小尺寸刮伤缺陷的发生率也由改善前的20%下降到改善后的3%。2.晶圆表面污染包括待研磨物残留、抛光液颗粒残留和外来颗粒物残留,详细研究了缺陷产生的原因,提出了改善及解决污染的途径。提高机台的研磨速率和优化终点监测的程序大幅减少了金属钨残留的缺陷。定期的对机台进行模拟测试,提前发现机台故障,减少对产品的影响。通过对清洗部件的程序优化提高清洗效率,改善机台条件后返工研磨或清洗可将晶圆表面污染100%去除。3.研究了晶圆恶性腐蚀和凹形磨削产生的原因,提出了解决的途径。避免恶性腐蚀主要就是要求工程人员熟悉机台的危险区域,在处理故障时要首先考虑到及时挽救产品。凹形磨削主要是依赖电路设计人员对表面电路的分配均匀,同时通过改善抛光垫也可以适当减轻凹形磨削。CMP技术虽然发展的速度很快,但是需要解决的理论及技术问题还有很多。从事晶片CMP中的质量问题的研究及解决不但对处理工程中遇到的问题有改善,提高了产品出货的良率,也对CMP技术的发展提供了支持。