[發明專利]去除鋁殘留物的方法

有效

• 申請號: 201410377280.8
• 申請日: 2014-08-01
• 公開（公告）號: CN105336573B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 賴海長;傅俊;梁田
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/768
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐潔晶

本發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層上，鋁互連線和鋁殘留物均通過粘合層與金屬間介質層相接觸；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.對阻擋層進行加熱，使鋁互連線上的光刻膠發生回流，在鋁互連線的側壁處形成側墻；C.在阻擋層和側墻對鋁互連線的保護下，刻蝕掉鋁殘留物；D.去除掉鋁殘留物下方的粘合層，并去除阻擋層和側墻。本發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。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，具體來說，本發明涉及一種去除鋁殘留物的方法。

背景技術

目前，伴隨著半導體制造技術的飛速發展，半導體器件為了達到更快的運算速度、更大的數據存儲量以及更多的功能，芯片制造朝向更高的元件密度、高集成度的方向發展。在半導體器件的后段工藝中，已經開始進行內部互連的尺度縮小和實現多層內部互連。

在半導體器件的后段互連工藝中，可根據不同需要設置多層金屬互連層，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。

然而，在通過刻蝕鋁制作鋁互連線的工藝中，經常會發生由于顆粒(partical)或者聚合物滴(polymer drop)導致的鋁殘留物缺陷。這種缺陷會引起鋁線橋接(bridge)或者出廠前的目檢不通過。當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，會最終導致整個晶圓報廢。

不過在現有技術中，尚沒有方法去除這種缺陷。

發明內容

本發明所要解決的技術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，避免由此導致的缺陷或者芯片失效。

為解決上述技術問題，本發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層相接觸；

所述方法包括步驟：

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；

B.對所述阻擋層進行加熱，使所述鋁互連線上的所述光刻膠發生回流，在所述鋁互連線的側壁處形成側墻；

C.在所述阻擋層和所述側墻對所述鋁互連線的保護下，刻蝕掉所述鋁殘留物；

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墻。

可選地，所述金屬間介質層的材質為二氧化硅。

可選地，所述粘合層的材質為鈦和氮化鈦；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。

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：在當前結構的表面旋涂光刻膠，依照所述鋁互連線的掩模版形狀對所述光刻膠進行曝光、顯影。

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行加熱。

可選地，所述硬烘焙的加熱溫度為170～800攝氏度。

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。

可選地，所述濕法刻蝕所采用的溶液為ST250溶液。

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。

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。

可選地，所述低功率是指刻蝕功率小于1000瓦。