CN102593048B - 一种铝线腐蚀缺陷的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝线腐蚀缺陷的处理方法，包括：提供一晶圆，所述晶圆包括底层以及形成于所述底层上的铝线；定位和识别所述铝线中的铝线腐蚀缺陷；在所述铝线上沉积保护层；利用聚焦离子束装置刻蚀具有铝线腐蚀缺陷的铝线。本发明针对受腐蚀缺陷影响的芯片进行刻蚀，从而使具有腐蚀缺陷的铝线与芯片隔离失效，避免因少量具有腐蚀缺陷的芯片给整个晶圆带来的潜在的可靠性问题，从而挽救整片晶圆上的其它正常芯片的出货。

Description

一种铝线腐蚀缺陷的处理方法
技术领域
本发明涉及半导体制造工艺，特别是涉及后段铝线腐蚀缺陷的处理方法。
背景技术
后段铝线布线工艺广泛被应用于线宽0.15um以上的芯片生产工艺中，铝线刻蚀工艺是其中的关键，这不仅因为这道工艺决定了铝线图形的形成，还因为铝线刻蚀过程产生的缺陷(defect)对芯片良率的影响非常的大，其中一种铝线腐蚀缺陷号称铝线芯片工艺的头号杀手，其缺陷产生的机理是铝线刻蚀完成后，曝露于大气中的铝与刻蚀反应残留的氯在大气中的水汽作用下发生循环反应，生成Al2O3的水合物，使铝线发生断裂或导电面积缩小，从而引发芯片失效或可靠性下降。
由于受腐蚀缺陷影响的芯片可能不会使芯片失效，但具有潜在的电子迁移(ELECTROMIGRATION，EM)可靠性下降的风险，所以半导体晶圆厂(fab)对这种腐蚀缺陷的处理一般是整片晶圆如果有一颗芯片发现有腐蚀缺陷，则整片晶圆报废，从而对生产线良率产生巨大杀伤。即，现行的处理办法一般是发现腐蚀缺陷即晶圆报废，因此提供一种可以对受到腐蚀缺陷影响的晶圆进行绝缘隔离，避免整片晶圆报废的处理方法是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝线腐蚀缺陷的处理方法，能够减少由于铝线腐蚀缺陷引起的晶圆报废，提高生产线良率。
为解决上述技术问题，本发明提供一种铝线腐蚀缺陷的处理方法，所述方法包括下列步骤：
提供一晶圆，所述晶圆包括底层以及形成于所述底层上的铝线；
定位和识别所述铝线中的铝线腐蚀缺陷；
在所述铝线上沉积保护层；
利用聚焦离子束装置刻蚀具有铝线腐蚀缺陷的铝线。
在铝线腐蚀缺陷的处理方法中，所述底层为氧化硅。
在铝线腐蚀缺陷的处理方法中，定位和识别所述铝线中的铝线腐蚀缺陷的步骤包括：
利用芯片缺陷扫描定位机台对晶圆的缺陷进行扫描定位；
利用缺陷识别机台进行缺陷识别；
利用芯片缺陷扫描定位机台获取的缺陷图像来确定铝线腐蚀缺陷的位置。
在铝线腐蚀缺陷的处理方法中，所述保护层为富硅氧化层。
在铝线腐蚀缺陷的处理方法中，利用聚焦离子束装置刻蚀具有铝线腐蚀缺陷的铝线的步骤中，离子能量为4500v～5500v，刻蚀时间为10～100秒。
在铝线腐蚀缺陷的处理方法中，利用聚焦离子束装置刻蚀具有铝线腐蚀缺陷的铝线之后，还包括：清洗所述晶圆。
本发明针对铝线腐蚀缺陷(metal corrosion)，利用聚焦离子束(Focused IonBeam，FIB)装置，对受腐蚀缺陷影响的芯片进行刻蚀，从而使具有铝线腐蚀缺陷的铝线与芯片隔离失效，避免因少量铝线腐蚀缺陷芯片给整个晶圆带来的潜在的可靠性问题，从而挽救整片晶圆上的其它正常芯片的出货，降低由于铝线腐蚀缺陷引起的晶圆报废。
附图说明
图1为本发明一实施例的一种铝线腐蚀缺陷的处理方法流程图；
图2为铝线腐蚀缺陷纵向剖面图；
图3为铝线腐蚀缺陷横向剖面图；
图4为铝线沉积了一层保护层后的纵向剖面图；
图5为铝线沉积了一层保护层后的横向剖面图；
图6为经过本发明一实施例的处理方法之后的铝线纵向剖面图；
图7为经过本发明一实施例的处理方法之后的铝线横向剖面图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
如图1所示，本发明一实施例的铝线腐蚀缺陷的处理方法，包括下列步骤：
S1，提供一晶圆；
如图2和3所示，所述晶圆包括底层1以及形成于所述底层上的铝线2，底层1一般为氧化硅，所述铝线2内具有铝线腐蚀缺陷3。
S2，定位和识别所述铝线中的铝线腐蚀缺陷；
此步骤中，首先利用芯片缺陷扫描定位机台对晶圆的缺陷进行扫描定位，然后利用缺陷识别机台进行缺陷识别，最后利用芯片缺陷扫描定位机台获取的缺陷图像来确定铝线腐蚀缺陷的位置。所述芯片缺陷扫描定位机台和缺陷识别机台为半导体晶圆厂常用的检测仪器，检测工序中通常已配备此类设备，因而不会额外增加机台购置成本。
S3，在所述铝线上沉积保护层4；
如图4和5所示，所述保护层4沉积于所述铝线2上，所述保护层4为富硅氧化层，富硅氧化层(Silicon Rich Oxide，SRO)厚度一般为
Figure BDA0000139213550000031
从而防止铝线腐蚀缺陷3的再循环反应，并且由于所述富硅氧化层4填充性好，可保护铝线2不会受到之后的高密度等离子(High Density Plasma，HDP)氧化层沉积的损伤。
S4，利用聚焦离子束装置刻蚀具有铝线腐蚀缺陷的铝线。
如图6和7所示，完成对已定位和识别过的腐蚀缺陷铝线进行阻断绝缘刻蚀，使有腐蚀缺陷的铝线与正常铝线隔离，防止其可能带来的芯片可靠性问题，优选的，利用聚焦离子束装置刻蚀过程中要注意离子能量以及刻蚀时间，例如，离子能量为4500v～5500v，刻蚀时间为10～100sec，使阻断间歇足够，且对底层1的过刻蚀足够，保证铝线的完全阻断。当然，本领域技术人员还可根据铝线厚度来选择其它的刻蚀时间和离子能量，本发明对比并不限定。
进一步的，利用聚焦离子束装置刻蚀具有铝线腐蚀缺陷的铝线之后，还包括：清洗所述晶圆。利用化学溶剂对被刻蚀表面进行清洗，可去除刻蚀残余物。
经过本发明实施例的铝线腐蚀缺陷的处理方法后，即可对所述晶圆还可以继续进行后续的正常芯片工艺流程。本发明利用聚焦离子束装置对受腐蚀缺陷影响的芯片进行刻蚀，从而使具有铝线腐蚀缺陷的铝线与芯片隔离失效，避免因少量铝线腐蚀缺陷芯片给整个晶圆带来的潜在的可靠性问题，从而挽救整片晶圆上的其它正常芯片的出货，降低由于铝线腐蚀缺陷引起的晶圆报废。
需要说明的是，在图2至图7中，只是示意性的表示了底层氧化硅，铝线腐蚀缺陷和富硅氧化层的结构示意图，而并未对器件中其它膜层(如阻挡层)等更多部分进行详细描述，但是本领域技术人员应是知晓的。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种铝线腐蚀缺陷的处理方法，其特征在于，包括：
提供一晶圆，所述晶圆包括底层以及形成于所述底层上的铝线；
定位和识别所述铝线中的铝线腐蚀缺陷；
在所述铝线上沉积保护层；
对已定位和识别过的腐蚀缺陷铝线进行阻断绝缘刻蚀，使有腐蚀缺陷的铝线与正常铝线隔离。
2.如权利要求1所述的铝线腐蚀缺陷的处理方法，其特征在于，所述底层为氧化硅。
3.如权利要求1所述的铝线腐蚀缺陷的处理方法，其特征在于，定位和识别所述铝线中的铝线腐蚀缺陷的步骤包括：
利用芯片缺陷扫描定位机台对晶圆的缺陷进行扫描定位；
利用缺陷识别机台进行缺陷识别；
利用芯片缺陷扫描定位机台获取的缺陷图像来确定铝线腐蚀缺陷的位置。
4.如权利要求1所述的铝线腐蚀缺陷的处理方法，其特征在于，所述保护层为富硅氧化层。
5.如权利要求1所述的铝线腐蚀缺陷的处理方法，其特征在于，利用聚焦离子束装置刻蚀具有铝线腐蚀缺陷的铝线的步骤中，离子能量为4500v～5500v，刻蚀时间为10～100秒。
6.如权利要求1所述的铝线腐蚀缺陷的处理方法，其特征在于，利用聚焦离子束装置刻蚀具有铝线腐蚀缺陷的铝线之后，还包括：清洗所述晶圆。
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