[發(fā)明專利]半導(dǎo)體器件制造方法及處理液

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 02140706.1
• 申請(qǐng)日: 2002-07-12
• 公開（公告）號(hào): CN1397990A
• 公開（公告）日: 2003-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 青木秀充;中別府健一;富盛浩昭;竹脅利至;弘長(zhǎng)伸夫;國(guó)島浩之
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本電氣株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/304
• 分類號(hào): H01L21/304;H01L21/321;H01L21/3213;H01L21/768
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 穆德駿,關(guān)兆輝

發(fā)明的領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件制造方法，包括形成布線層、中間層膜和開口及清潔該開口的工序，以及清潔該開口用的處理液。更具體地，本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的制造方法，該方法在等離子體環(huán)境下形成至少一個(gè)中間層膜和開口之后的水洗過程中，可防止布線層的洗脫(elution)及氧化，還涉及清潔開口所用的處理液。本申請(qǐng)以日本申請(qǐng)2001-212191為基礎(chǔ)，在此引入本文作為參考。

發(fā)明的背景

半導(dǎo)體器件的制造是通過：在半導(dǎo)體基片上通過諸如濺射、干蝕刻和等離子拋光之類的方法，形成中間層膜、由諸如銅等類金屬制造的布線層、濺射以及中間層膜的開口。然后，把該半導(dǎo)體器件用有機(jī)脫模液(organic?release?liquid)清潔去掉在形成中間層膜、布線層和開口時(shí)產(chǎn)生的蝕刻殘留物物之類的污染。例如用胺脫模液作為有機(jī)脫模液。

下面通過使用圖12中所示的表示用有機(jī)脫模液清潔半導(dǎo)體器件的方法的流程圖對(duì)此加以說明。圖12示出一種用于以通過在中間層膜中在銅制線(下文稱為銅線)上形成通孔的工序，所述通孔達(dá)到銅線以制造半導(dǎo)體器件；然后進(jìn)行半導(dǎo)體器件的清潔過程。如圖12的步驟S51所示，達(dá)到銅線的通孔通過干蝕刻形成在中間層膜的銅線上的通孔。然后如步驟S52至S55所示工序清潔該半導(dǎo)體器件。

如步驟S52所示，用胺溶劑進(jìn)行有機(jī)脫模工序去除步驟51中產(chǎn)生的蝕該殘留物。此時(shí)，在有機(jī)脫模工序的條件下，例如，溫度為70℃，時(shí)間是10分鐘。如步驟S53中所示，用異丙醇(下文中稱IPA)清洗該半導(dǎo)體器件以去除步驟52中使用的胺溶劑。如步驟54所示，用純水或者含二氧化碳?xì)獾乃?下文稱二氧化碳水)以去除步驟53中所使用的IPA。此時(shí)，清洗條件是室溫下15分鐘。如步驟55所示，干燥該半導(dǎo)體器件。通過向半導(dǎo)體器件噴射10分鐘加熱的氮?dú)飧稍镌摪雽?dǎo)體器件。

然而，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，清洗步驟引起以下所述的問題。在圖15的步驟S54所示的用純水或者二氧化碳水(下文統(tǒng)一稱為純水)的清洗中，暴露在通孔中的銅線被洗脫，進(jìn)入純水或者二氧化碳水中。另外，在干燥后，通孔中的銅線易于氧化。有鑒于此提出本發(fā)明，從而本發(fā)明是一種半導(dǎo)體器件制造方法，包括在半導(dǎo)體基片上形成布線層的工序，后續(xù)的可以防止布線層被洗脫和氧化的清潔工序，以及該制造方法中使用的處理液。

發(fā)明概述

在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的制造半導(dǎo)體器件的方法中，在等離子環(huán)境中形成布線層、中間層膜和開口，然后用諸如IPA之類的非水溶劑(nonaqueous?solvent)清洗開口。這把積累在中間層膜上的電荷轉(zhuǎn)移至非水溶劑側(cè)，從而進(jìn)行了中和而不洗脫布線層。更加優(yōu)選地，在用純水清洗開口之前，用含有抗蝕劑的處理液清洗開口，以在布線層的暴露部分中形成抗蝕膜。這可以防止布線層被洗脫。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在等離子環(huán)境中，在半導(dǎo)體基片上形成中間層膜或者開口之后，用非水溶劑清洗開口。把在等離子環(huán)境中累積在中間層膜上的電荷轉(zhuǎn)移到非水溶劑側(cè)，后者可以從中間層膜上去掉。在以后的工序中用水清洗半導(dǎo)體器件時(shí)，可以防止構(gòu)成布線層的金屬結(jié)構(gòu)受電離而被洗脫或氧化。所述的水，例如是純水或者二氧化碳水，作為純水還可以是DIW(去離子水)。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在形成開口的工序之后、用含抗蝕劑的處理液對(duì)開口進(jìn)行清潔。這可以在暴露在開口中的布線層上形成抗蝕膜。結(jié)果，在以后的工序中用水清洗半導(dǎo)體器件時(shí)，可以進(jìn)一步防止構(gòu)成布線層的金屬被電離而洗脫或氧化。所述的處理液可以通過在非水溶劑中添加抗蝕劑而組成。

還有在用非水溶劑清潔開口的工序之后，本發(fā)明可以有用純水或者碳酸化水清潔開口的工序。這可以防止非水溶劑留在開口中。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面用處理液清潔開口。在半導(dǎo)體基片的布線層上形成中間層膜之后，在中間層膜中可形成露出布線層的開口。所述處理液含有抗蝕劑。

根據(jù)本發(fā)明的第五方面，處理液含有抗蝕劑。用處理液清潔開口，以在布線層上形成抗蝕膜。結(jié)果，當(dāng)在以后的工序中用水清洗半導(dǎo)體器件時(shí)，可以進(jìn)一步防止構(gòu)成布線層的金屬受電離而被洗脫或氧化。所述的處理液可以通過在非水溶劑中添加抗蝕劑而組成。

此外，優(yōu)選地，處理液具有這樣的組分：含有0.5％至30％重量的苯并三唑、0.0005至1％重量的胺、0.1至5％重量的水、其余為異丙醇及不可避免的雜質(zhì)，并且該合劑是堿性的。這可以在布線層上形成更穩(wěn)定的抗蝕膜。

附圖的簡(jiǎn)要說明

結(jié)合附圖進(jìn)行的以下說明可以使讀者更加理解本發(fā)明的示意性、非限定性的實(shí)施例的特征。