【摘要】：本文主要研究了55nm CMOS金屬硬質掩模銅互連技術中濕法清洗工藝。在55nm工藝平臺中,評估了三種清洗藥液,第一種是胺基為基礎的有機溶劑,第二種是半有機半水基的清洗藥液,第三種是稀釋的氫氟酸。通過刻蝕速率、缺陷、電學性能、許容時間等方面表現(xiàn)的比較,第一種胺基有機溶劑表現(xiàn)最優(yōu)。并通過藥液交換是設定的優(yōu)化,使得60nm以下顆粒表現(xiàn)達到最優(yōu),工藝開發(fā)完成。在實際生產過程中,發(fā)現(xiàn)了銅腐蝕、球形缺陷、有機殘留缺陷等問題。通過研究,找到了缺陷發(fā)生的原因。銅腐蝕是由于光引起的電流,在清洗過程中發(fā)生電化學腐蝕,通過保持黑暗的腔體環(huán)境能杜絕銅腐蝕問題。球形缺陷主要是設備潔凈度以及藥液潔凈度不佳引起的,而從硅片中心聚集的特征入手,調整工藝程式噴藥液的起始位置,能有效降低球形缺陷。通過增加水洗時間可以有效減少有機殘留缺陷,同時不會引起額外的銅損失。通過這些改善,使得清洗工藝更加成熟、完善,缺陷降低,良率提升。同時也對金屬硬質掩模銅互連中的清洗工藝的發(fā)展趨勢做了一些分析。主要從設備、清洗藥液等幾方面入手,指出了技術節(jié)點往前時對清洗工藝的新要求。
[Abstract]:In this paper, the wet cleaning process of 55nm CMOS metal hard mask copper interconnection technology is studied. In the 55nm process platform, three kinds of cleaning solutions were evaluated, the first was amine-based organic solvent, the second was semi-organic and semi-aqueous, and the third was dilute hydrofluoric acid. Through the comparison of etching rate, defect, electrical property and volume time, the first amine organic solvent is the best. The optimal performance of the particles below 60nm was achieved by the optimization of the drug exchange, and the process development was completed. In the actual production process, copper corrosion, spherical defects, organic residual defects and other problems have been found. Through the research, the cause of the defect is found. Copper corrosion is caused by light current. Electrochemical corrosion occurs in the process of cleaning. Copper corrosion can be eliminated by keeping the dark chamber environment. The spherical defects are mainly caused by the poor cleanliness of the equipment and the cleaning degree of the medicine solution. The spherical defects can be effectively reduced by adjusting the starting position of the spray solution of the process program starting from the characteristics of the aggregation of the silicon wafer center. By increasing washing time, organic residual defects can be effectively reduced without causing additional copper loss. Through these improvements, the cleaning process is more mature, perfect, defect reduction, yield increase. At the same time, the development trend of cleaning technology in metal hard mask copper interconnection is analyzed. The new requirements for cleaning technology are pointed out from the aspects of equipment, cleaning liquid and so on.
【學位授予單位】：上海交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN40

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本文編號：2189688