鋁殘留的去除方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導體技術領域，特別是涉及在銅制程的后段工藝（Cu BE0L)的鋁墊 制作過程中，蝕刻后非鋁墊區(qū)域的鋁殘留的去除方法。
【背景技術】
[0002] 隨著小型化和高集成度的飛速發(fā)展，超大規(guī)模集成電路（VLSI)在設計制造中已經(jīng) 面臨越來越多的挑戰(zhàn)。
[0003] 在集成電路的后段工藝中，需要形成鋁墊結構，通常該鋁墊結構形成在銅互連線 上，作為輸入/輸出端或者為電源/接地信號提供連接，然后在鋁墊的基礎上進行后續(xù)操 作。
[0004] 然而隨著CD的逐漸變小，在鋁墊的制作過程中也不可避免的出現(xiàn)了各種問題。如 圖1所示，一種狀況就是會形成鋁殘留（residue)，并且這通常是在整片晶圓上都存在的 (full map，即影響接近100%)，對于這種狀況，勢必會導致產(chǎn)品的嚴重不合格。
[0005] 基于此，技術人員嘗試在刻蝕過程中，加大刻蝕力度，以盡可能的減少鋁殘留，但 是實際上這一做法并不見效，原因是鋁殘留的形成是由于之前形成的光阻殘留所致，在干 法刻蝕之后原先的刻蝕深度（Step Height)通常不會改變，或者只是變得更大，并不會因為 刻蝕力度的增加而去除由于光阻殘留所造成的鋁殘留。
[0006] 因此，如何改善這一狀況，已成為亟待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于，提供一種鋁殘留的去除方法，改善鋁殘留的問題。
[0008] 為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種鋁殘留的去除方法，用于在鋁墊制作過程 中，去除蝕刻后非鋁墊區(qū)域的鋁殘留，包括 ：
[0009] 提供前端結構，所述前端結構至少包括金屬鋁層；
[0010] 在所述金屬鋁層中形成多個溝槽，所述溝槽中具有鋁殘留；
[0011] 涂敷光阻，所述光阻覆蓋所述前端結構并填充于所述溝槽中；
[0012] 在對應所述溝槽的光阻處進行曝光，并進行顯影，所述顯影時間長于設定的標準 顯影時間，以將鋁殘留去除。
[0013] 可選的，對于所述的鋁殘留的去除方法，所述顯影時間為設定的標準顯影時間的 5~15倍。
[0014] 可選的，對于所述的鋁殘留的去除方法，進行曝光時曝光能量低于設定的標準曝 光能量，以在所述溝槽側壁形成一光阻薄膜。
[0015] 可選的，對于所述的鋁殘留的去除方法，所述曝光能量低于設定的標準曝光能量 的8%~15%。
[0016] 可選的，對于所述的鋁殘留的去除方法，所述金屬鋁層的厚度為 8000A~1000 OA。
[0017] 可選的，對于所述的鋁殘留的去除方法，所述光阻位于所述金屬鋁層之上的厚度 為 8000 A~mooo A。
[0018] 可選的，對于所述的鋁殘留的去除方法，在進行顯影后，還包括：清洗經(jīng)顯影后的 前端結構。
[0019] 可選的，對于所述的鋁殘留的去除方法，采用去離子水進行清洗，并進行甩干。
[0020] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的鋁殘留的去除方法中，通過進行比設定的標準顯 影時間長的顯影過程，使得堿性的顯影液將鋁殘留反應掉，從而將溝槽中的鋁殘余去除掉， 提商了廣品質量；
[0021] 進一步的，本發(fā)明中，將曝光能量相比設定的標準曝光能量減弱了 8%~15%，從而 使得在顯影時，在溝槽的側面形成了一層光阻薄膜，有效的防止溝槽側壁的金屬鋁由于顯 影時間長而被腐蝕，保證了鋁墊的質量。
【附圖說明】
[0022] 圖1為現(xiàn)有技術中鋁墊制作過程中的結構示意圖；
[0023] 圖2為本發(fā)明中鋁殘留的去除方法的流程圖；
[0024] 圖3-圖7為本發(fā)明中鋁殘留的去除方法的過程中的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 下面將結合示意圖對本發(fā)明的鋁殘留的去除方法進行更詳細的描述，其中表示了 本發(fā)明的優(yōu)選實施例，應該理解本領域技術人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實現(xiàn) 本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應當被理解為對于本領域技術人員的廣泛知道，而并不 作為對本發(fā)明的限制。
[0026] 為了清楚，不描述實際實施例的全部特征。在下列描述中，不詳細描述公知的功能 和結構，因為它們會使本發(fā)明由于不必要的細節(jié)而混亂。應當認為在任何實際實施例的開 發(fā)中，必須做出大量實施細節(jié)以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，例如按照有關系統(tǒng)或有關商業(yè)的 限制，由一個實施例改變?yōu)榱硪粋€實施例。另外，應當認為這種開發(fā)工作可能是復雜和耗費 時間的，但是對于本領域技術人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0027] 在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權利要 求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非 精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[0028] 本發(fā)明的核心思想在于，提供一種鋁殘留的去除方法，通過進行比設定的標準顯 影時間長的顯影過程，從而將溝槽中的鋁殘余去除掉，提高了產(chǎn)品的質量。
[0029] 以下列舉所述鋁殘留的去除方法的較優(yōu)實施例，以清楚說明本發(fā)明的內容，應當 明確的是，本發(fā)明的內容并不限制于以下實施例，其他通過本領域普通技術人員的常規(guī)技 術手段的改進亦在本發(fā)明的思想范圍之內。
[0030] 基于上述思想，下面提供鋁殘留的去除方法的較優(yōu)實施例，請參考圖2及圖3-圖 7,圖2為本發(fā)明中鋁殘留的去除方法的流程圖；圖3-圖7為本發(fā)明中鋁殘留的去除方法的 過程中的結構示意圖。本實施例的鋁殘留的去除方法的形成方法包括：
[0031] 步驟Sll :提供前端結構，所述前端結構至少包括金屬鋁層11。所述前端結構還應 當包括有已經(jīng)制作完成的例如器件層、金屬互連線等必須的膜層10,在此本發(fā)明將不予具 體示例，較佳的，所述金屬鋁層11上還覆蓋有一層TiN層，優(yōu)選的，所述金屬鋁層11的厚度 可以圮8000A~丨0000A，例如是8200 A、8800 A、9500 A等，所述TiN層的厚度可以 是 200 A~250 A。
[0032] 步驟S12 :在所述金屬鋁層11中形成多個溝槽12,所述溝槽12中具有鋁殘留13 ; 圖4中以一個溝槽12為例加以說明，所述溝槽12采用光刻和刻蝕工藝來完成，在光刻過程 中，由于光阻的殘留，因而很容易在經(jīng)刻蝕后就產(chǎn)生鋁殘留13,這對產(chǎn)品的良率造成了很大 的影響。
[0033] 為了去除鋁殘留13,接著，進行步驟S13,如圖5所示，涂敷光阻14,所述光阻14覆 蓋所述前端結構并填充于所述溝槽12中；所述光阻14的厚度為8000 A~丨0000A,這里 指的是所述光阻14位于所述金屬鋁層11之上的厚度。
[0034] 請參考圖6,進行步驟S14 :在對應所述溝槽12的光阻14處進行曝光，并進行顯 影，所述顯影時間長于設定的標準顯影時間，以將鋁殘留去除；優(yōu)選的，所述顯影時間為設 定的標準顯影時間的5~15倍，優(yōu)選的，可以是5min_15min的時間，例如5min、8min、10min 等。經(jīng)過超出標準顯影時間的顯影過程，例如采用包括TMH的顯影液，顯影液的堿性使得 金屬鋁被溶解形成Al (OH) 3,而顯影液的堿性較強，Al (OH) 3能夠溶于顯影液中，如圖7 所示，溝槽12中的鋁殘留被反應掉。較佳的，考慮到過長的顯影時間會對溝槽12兩側的金 屬鋁造成破壞，從而有可能影響鋁墊的質量，在本發(fā)明中，采用將進行曝光時的曝光能量低 于設定的標準曝光能量，例如所述曝光能量低于設定的標準曝光能量的8%~15%，優(yōu)選的， 可以是10%，那么由于曝光能量不足，在后續(xù)進行的顯影過程中，位于溝槽12中的光阻不能 夠完全被顯影液消耗，從而在所述溝槽12側壁形成一光阻薄膜15,這層光阻薄膜15能夠保 護住金屬鋁層11不受到腐蝕。
[0035] 在進行顯影后，還包括：清洗經(jīng)顯影后的前端結構，從而將含有Al (OH) 3等物質 的液體去除，使得溝槽12中的殘留物被清洗干凈，優(yōu)選的，采用去離子水（DI water)進行 清洗，并進行甩干操作。
[0036] 本發(fā)明的鋁殘留的去除方法中，通過進行比設定的標準顯影時間長的顯影過程， 將溝槽中的鋁殘余去除掉，經(jīng)實際檢測，采用本發(fā)明的方法，使得有缺陷的芯片（die)的比 例低于10%，大大的提商了廣品質量；
[0037] 進一步的，本發(fā)明中，將曝光能量相比設定的標準曝光能量減弱了 8%~15%，從而 使得在顯影時，在溝槽的側面形成了一層光阻薄膜，有效的防止溝槽側壁的金屬鋁由于顯 影時間長而被腐蝕，保證了鋁墊的質量。
[0038] 顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍 之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1. 一種鋁殘留的去除方法，用于在鋁墊制作過程中，去除蝕刻后非鋁墊區(qū)域的鋁殘留， 包括： 提供前端結構，所述前端結構至少包括金屬鋁層； 在所述金屬鋁層中形成多個溝槽，所述溝槽中具有鋁殘留； 涂敷光阻，所述光阻覆蓋所述前端結構并填充于所述溝槽中； 在對應所述溝槽的光阻處進行曝光，并進行顯影，所述顯影時間長于設定的標準顯影 時間，以將鋁殘留去除。
2. 如權利要求1所述的鋁殘留的去除方法，其特征在于，所述顯影時間為設定的標準 顯影時間的5~15倍。
3. 如權利要求2所述的鋁殘留的去除方法，其特征在于，進行曝光時曝光能量低于設 定的標準曝光能量，以在所述溝槽側壁形成一光阻薄膜。
4. 如權利要求3所述的鋁殘留的去除方法，其特征在于，所述曝光能量低于設定的標 準曝光能量的8%~15%。
5. 如權利要求1所述的鋁殘留的去除方法，其特征在于，所述金屬鋁層的厚度為 8000人~10000人。
6. 如權利要求1所述的鋁殘留的去除方法，其特征在于，所述光阻位于所述金屬鋁層 之上的厚度為8000A~丨0000A。
7. 如權利要求1-6中任意一項所述的鋁殘留的去除方法，其特征在于，在進行顯影后， 還包括：清洗經(jīng)顯影后的前端結構。
8. 如權利要求7所述的鋁殘留的去除方法的形成方法，其特征在于，采用去離子水進 行清洗，并進行甩干。
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種鋁殘留的去除方法，包括提供前端結構，所述前端結構至少包括金屬鋁層；在所述金屬鋁層中形成多個溝槽，所述溝槽中具有鋁殘留；涂敷光阻，所述光阻覆蓋所述前端結構并填充于所述溝槽中；在對應所述溝槽的光阻處進行曝光，并進行顯影，所述顯影時間長于設定的標準顯影時間。從而將溝槽中的鋁殘余去除掉，提高了產(chǎn)品質量。
【IPC分類】H01L21-321
【公開號】CN104779156
【申請?zhí)枴緾N201410015037
【發(fā)明人】楊曉松, 王清蘊
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2014年1月13日