去除鋁殘留物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，本發(fā)明涉及一種去除鋁殘留物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，伴隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體器件為了達(dá)到更快的運算速度、更大的數(shù)據(jù)存儲量以及更多的功能，芯片制造朝向更高的元件密度、高集成度的方向發(fā)展。在半導(dǎo)體器件的后段工藝中，已經(jīng)開始進(jìn)行內(nèi)部互連的尺度縮小和實現(xiàn)多層內(nèi)部互連。
[0003]在半導(dǎo)體器件的后段互連工藝中，可根據(jù)不同需要設(shè)置多層金屬互連層，每層金屬互連層包括金屬互連線和絕緣層，一般可選用鋁或者銅作為金屬互連線的材料。
[0004]然而，在通過刻蝕鋁制作鋁互連線的工藝中，經(jīng)常會發(fā)生由于顆粒(partical)或者聚合物滴(polymer drop)導(dǎo)致的招殘留物缺陷。這種缺陷會引起招線橋接(bridge)或者出廠前的目檢不通過。當(dāng)一片晶圓上由于鋁殘留物缺陷造成多于10%的芯片都失效的話，會最終導(dǎo)致整個晶圓報廢。
[0005]不過在現(xiàn)有技術(shù)中，尚沒有方法去除這種缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種去除鋁殘留物的方法，能夠在鋁刻蝕工藝之后清除該鋁殘留物，避免由此導(dǎo)致的缺陷或者芯片失效。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種去除鋁殘留物的方法，所述鋁殘留物和鋁互連線位于金屬間介質(zhì)層上，所述鋁互連線和所述鋁殘留物均通過粘合層與所述金屬間介質(zhì)層相接觸；
[0008]所述方法包括步驟:
[0009]A.在所述鋁互連線上形成與所述鋁互連線同樣圖形的阻擋層，所述阻擋層為光刻膠；
[0010]B.對所述阻擋層進(jìn)行加熱，使所述鋁互連線上的所述光刻膠發(fā)生回流，在所述鋁互連線的側(cè)壁處形成側(cè)墻；
[0011]C.在所述阻擋層和所述側(cè)墻對所述鋁互連線的保護(hù)下，刻蝕掉所述鋁殘留物；
[0012]D.去除掉所述鋁殘留物下方的所述粘合層，并去除所述阻擋層和所述側(cè)墻。
[0013]可選地，所述金屬間介質(zhì)層的材質(zhì)為二氧化硅。
[0014]可選地，所述粘合層的材質(zhì)為鈦和氮化鈦；其中鈦位于所述粘合層中的下層，與所述金屬間介質(zhì)層相接觸；氮化鈦位于所述粘合層中的上層，與所述鋁互連線或者所述鋁殘留物相接觸。
[0015]可選地，在上述步驟A中，在所述鋁互連線上形成所述阻擋層的方式為:在當(dāng)前結(jié)構(gòu)的表面旋涂光刻膠，依照所述鋁互連線的掩模版形狀對所述光刻膠進(jìn)行曝光、顯影。
[0016]可選地，在上述步驟B中，系使用硬烘焙的方式對所述阻擋層進(jìn)行加熱。
[0017]可選地，所述硬烘焙的加熱溫度為170?800攝氏度。
[0018]可選地，在上述步驟C中，系使用濕法刻蝕的方法來刻蝕掉所述鋁殘留物。
[0019]可選地，所述濕法刻蝕所采用的溶液為ST250溶液。
[0020]可選地，所述濕法刻蝕的溫度范圍為30?50攝氏度，時間長度為10?60分鐘。
[0021]可選地，在上述步驟D中，系使用低功率的干法刻蝕的方法來去除掉所述鋁殘留物下方的所述粘合層。
[0022]可選地，所述低功率是指刻蝕功率小于1000瓦。
[0023]可選地，所述干法刻蝕是在氯氣的氣氛下進(jìn)行的。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0025]本發(fā)明能夠在后段鋁互連的鋁刻蝕工藝之后完全清除鋁殘留物，避免由此導(dǎo)致的缺陷或者芯片失效，同時不會對鋁互連線以及焊墊(pad)造成損傷。
【附圖說明】
[0026]本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0027]圖1為本發(fā)明一個實施例的去除鋁殘留物的方法流程示意圖；
[0028]圖2至圖6為本發(fā)明一個實施例的去除鋁殘留物的剖面工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0030]圖1為本發(fā)明一個實施例的去除鋁殘留物的方法流程示意圖；圖2至圖6為本發(fā)明一個實施例的去除鋁殘留物的剖面工藝流程示意圖。需要注意的是，這些附圖均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應(yīng)該以此作為對本發(fā)明實際要求的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。
[0031]首先如圖2所示，該鋁殘留物202和鋁互連線203位于金屬間介質(zhì)層(Π?) 201上，鋁互連線203和鋁殘留物202均通過粘合層204與金屬間介質(zhì)層201相接觸，這是未開始執(zhí)行本發(fā)明的方法之前的狀態(tài)。其中，該金屬間介質(zhì)層201的材質(zhì)可以為二氧化硅。該粘合層204的材質(zhì)可以為鈦和氮化鈦(Ti/TiN);其中鈦位于粘合層204中的下層，與金屬間介質(zhì)層201相接觸，用于提高鋁與金屬間介質(zhì)層201之間的附著性；氮化鈦位于粘合層204中的上層，與鋁互連線203或者鋁殘留物202相接觸，用于防止鋁向金屬間介質(zhì)層201中擴(kuò)散。
[0032]接下來如圖1并結(jié)合圖3至圖6所示，去除鋁殘留物202的該方法主要包括:
[0033]執(zhí)行步驟S101，在當(dāng)前結(jié)構(gòu)的表面旋涂光刻膠，依照鋁互連線203的掩模版形狀對光刻膠進(jìn)行曝光、顯影，在鋁互連線203上形成與鋁互連線203同樣圖形的阻擋層205 (該阻擋層205為光刻膠)。在本步驟中，掩模版的套刻(overlay)的量測偏移要小于50nm,并且越小越好。
[0034]執(zhí)行步驟S102，使用例如但不限于硬烘焙的方式對阻擋層205進(jìn)行加熱，使鋁互連線203上的光刻膠發(fā)生回流，在鋁互連線203的側(cè)壁處形成側(cè)墻206，該側(cè)墻206會用作后續(xù)兩步步驟中對鋁互連線203的側(cè)面保護(hù)層。在本步驟中，例如硬烘焙的加熱溫度可以為170?800攝氏度。
[0035]執(zhí)行步驟S103，在阻擋層205和側(cè)墻206對鋁互連線203的保護(hù)下，使用例如但不限于濕法刻蝕的方法刻蝕掉暴露的鋁殘留物202。在本步驟中，該濕法刻蝕所采用的溶液可以為ST250溶液，濕法刻蝕的溫度范圍可以為30?50攝氏度，時間長度可以為10?60分鐘。
[0036]執(zhí)行步驟S104，使用例如但不限于低功率的干法刻蝕的方法去除掉鋁殘留物202下方的粘合層204，并采用例如灰化法去除光刻膠材質(zhì)的阻擋層205和側(cè)墻206。在本步驟中，該低功率是指干法刻蝕的功率小于1000瓦。另外，該干法刻蝕是在氯氣的氣氛(atmosphere)下進(jìn)行的。
[0037]綜上所述，本發(fā)明能夠在后段鋁互連的鋁刻蝕工藝之后完全清除鋁殘留物，避免由此導(dǎo)致的缺陷或者芯片失效，同時不會對鋁互連線以及焊墊(pad)造成損傷。
[0038]本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發(fā)明權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種去除鋁殘留物(202)的方法，所述鋁殘留物(202)和鋁互連線(203)位于金屬間介質(zhì)層(201)上，所述鋁互連線(203)和所述鋁殘留物(202)均通過粘合層(204)與所述金屬間介質(zhì)層(201)相接觸； 所述方法包括步驟: A.在所述鋁互連線(203)上形成與所述鋁互連線(203)同樣圖形的阻擋層(205)，所述阻擋層(205)為光刻膠； B.對所述阻擋層(205)進(jìn)行加熱，使所述鋁互連線(203)上的所述光刻膠發(fā)生回流，在所述鋁互連線(203)的側(cè)壁處形成側(cè)墻(206)； C.在所述阻擋層(205)和所述側(cè)墻(206)對所述鋁互連線(203)的保護(hù)下，刻蝕掉所述招殘留物(202)； D.去除掉所述鋁殘留物(202)下方的所述粘合層(204)，并去除所述阻擋層(205)和所述側(cè)墻(206)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除鋁殘留物的方法，其特征在于，所述金屬間介質(zhì)層(201)的材質(zhì)為二氧化硅。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的去除鋁殘留物的方法，其特征在于，所述粘合層(204)的材質(zhì)為鈦和氮化鈦；其中鈦位于所述粘合層(204)中的下層，與所述金屬間介質(zhì)層(201)相接觸；氮化鈦位于所述粘合層(204)中的上層，與所述鋁互連線(203)或者所述鋁殘留物(202)相接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除鋁殘留物的方法，其特征在于，在上述步驟A中，在所述鋁互連線(203)上形成所述阻擋層(205)的方式為:在當(dāng)前結(jié)構(gòu)的表面旋涂光刻膠，依照所述鋁互連線(203)的掩模版形狀對所述光刻膠進(jìn)行曝光、顯影。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除鋁殘留物的方法，其特征在于，在上述步驟B中，系使用硬烘焙的方式對所述阻擋層(205)進(jìn)行加熱。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的去除鋁殘留物的方法，其特征在于，所述硬烘焙的加熱溫度為170?800攝氏度。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除鋁殘留物的方法，其特征在于，在上述步驟C中，系使用濕法刻蝕的方法來刻蝕掉所述鋁殘留物(202)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的去除鋁殘留物的方法，其特征在于，所述濕法刻蝕所采用的溶液為ST250溶液。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的去除鋁殘留物的方法，其特征在于，所述濕法刻蝕的溫度范圍為30?50攝氏度，時間長度為10?60分鐘。10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的去除鋁殘留物的方法，其特征在于，在上述步驟D中，系使用低功率的干法刻蝕的方法來去除掉所述鋁殘留物(202)下方的所述粘合層(204)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的去除鋁殘留物的方法，其特征在于，所述低功率是指刻蝕功率小于1000瓦。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的去除鋁殘留物的方法，其特征在于，所述干法刻蝕是在氯氣的氣氛下進(jìn)行的。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種去除鋁殘留物的方法，鋁殘留物和鋁互連線位于金屬間介質(zhì)層上，鋁互連線和鋁殘留物均通過粘合層與金屬間介質(zhì)層相接觸；該方法包括步驟：A.在鋁互連線上形成與鋁互連線同樣圖形的阻擋層，阻擋層為光刻膠；B.對阻擋層進(jìn)行加熱，使鋁互連線上的光刻膠發(fā)生回流，在鋁互連線的側(cè)壁處形成側(cè)墻；C.在阻擋層和側(cè)墻對鋁互連線的保護(hù)下，刻蝕掉鋁殘留物；D.去除掉鋁殘留物下方的粘合層，并去除阻擋層和側(cè)墻。本發(fā)明能夠在后段鋁互連的鋁刻蝕工藝之后完全清除鋁殘留物，避免由此導(dǎo)致的缺陷或者芯片失效，同時不會對鋁互連線以及焊墊造成損傷。
【IPC分類】H01L21/02, H01L21/768
【公開號】CN105336573
【申請?zhí)枴緾N201410377280
【發(fā)明人】賴海長, 傅俊, 梁田
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2014年8月1日