CN1466173A - 金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法 - Google Patents

金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1466173A
CN1466173A CNA021590613A CN02159061A CN1466173A CN 1466173 A CN1466173 A CN 1466173A CN A021590613 A CNA021590613 A CN A021590613A CN 02159061 A CN02159061 A CN 02159061A CN 1466173 A CN1466173 A CN 1466173A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rinse bath
embathes
heat
electric paste
metal electric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA021590613A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1196181C (zh
Inventor
谢延武
叶家福
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujian Jinhua Integrated Circuit Co Ltd
Original Assignee
United Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Microelectronics Corp filed Critical United Microelectronics Corp
Publication of CN1466173A publication Critical patent/CN1466173A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1196181C publication Critical patent/CN1196181C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • H01L21/02068—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers
    • H01L21/02071—Cleaning during device manufacture during, before or after processing of conductive layers, e.g. polysilicon or amorphous silicon layers the processing being a delineation, e.g. RIE, of conductive layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

一种金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，它包含有：提供一晶圆，其上有一裸露金属结构；将晶圆浸泡于一充满碱性溶液的第一清洗槽中；以及在完成第一清洗槽的浸泡后，将晶圆转移至一第二清洗槽中，以进行至少一个循环的热快速降液浸洗步骤。具有在集成电路制程中避免金属腐蚀的功效。

Description

金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法
技术领域
本发明是关于半导体晶圆的处理技术，特指一种金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，即改良的湿式晶圆清洗制程，能有效降低晶圆上金属导线的腐蚀情形。
背景技术
众所周知，在半导体制程中，光阻扮演着将光罩上的图案转移至晶圆上的中间角色。一般，在黄光及电浆蚀刻步骤之后，光阻会先被去除，然后晶圆会通过许多道的湿式清洗制程，去除在黄光及电浆蚀刻步骤中，残留于晶圆表面上的电浆衍生物质。
湿式清洗制程通常包括以碱液清洗晶圆表面，伴随着多数次循环的“快速降液浸洗(quick dump rinse，以下简称为QDR)”制程。
QDR制程一般是在室温下，于一特制的QDR清洗槽中进行。在第一次循环时，晶圆经由自动传输系统放置于QDR清洗槽中，此时QDR清洗槽中已预先充满持续用二氧化碳气体吹泡的去离子水。二氧化碳气体使QDR清洗槽中的去离子水保持弱酸性，以中和前面碱液浸泡过程中，残留于晶圆表面的碱性溶液。接着，通过QDR清洗槽底部的排放系统，去离子水被快速排放掉。再进行第二次循环，新鲜的去离子水重新经由QDR清洗槽底部的进液系统注入QDR清洗槽，同时，在QDR清洗槽顶部有刷洗设备，以刷洗的方式，将去离子水由上注入QDR清洗槽。再重新注入去离子水的过程中，二氧化碳气体仍持续进行吹泡的动作。其主要缺陷在于：
传统的清洗制程会导致晶圆上暴露出来的金属导线的腐蚀。腐蚀会造成金属导线表面的坑洞或凹陷，最终导致电性问题，并降低晶圆制作的优良率。
腐蚀问题在制程线宽愈来愈小时，更显得严重而不可忽视。因此，如何降低金属在清洗过程中的腐蚀情形，的确是目前亟待解决的一个问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，达到在集成电路制程中避免金属腐蚀的目的。
本发明的另一目的是提供一种金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，通过一种简易、有效、便宜的晶圆湿式清洗方法，达到将金属腐蚀情形降至最低，同时增加清洗效率的目的。
本发明的目的是这样实现的：一种金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：它包含有如下步骤：
(1)提供一晶圆，其上设有一裸露的金属结构；
(2)将该晶圆浸泡于一充满碱性溶液的第一清洗槽中；
(3)在完成该第一清洗槽的浸泡后，将该晶圆转移至一第二清洗槽中，以进行至少一个循环的热快速降液浸洗步骤。
该热快速降液浸洗步骤包含有以加热的去离子水由该第二清洗槽的底部注入该第二清洗槽。该热快速降液浸洗步骤另包含有以二氧化碳气体吹泡该去离子水，使该去离子水带弱酸性。注入该第二清洗槽的去离子水是加热至70-80℃之间。该碱性溶液是一胺类碱液。该热快速降液浸洗步骤是在无刷洗状态下进行。
本发明还提供一种金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：它包含有如下步骤：
(1)提供一晶圆，其上有一裸露金属结构；
(2)对该晶圆进行一批次湿式清洗制程，其包含有：进行一碱液浸泡步骤；进行一后碱液浸泡浸洗；进行至少一个循环的热快速降液浸洗步骤；以及以溢流方式进行一室温最后去离子水浸洗。
该热快速降液浸洗步骤是在一热快速降液浸洗的清洗槽中进行。该热快速降液浸洗步骤包含有以加热的去离子水由该热快速降液浸洗的清洗槽的底部注入该热快速降液浸洗的清洗槽内。注入该热快速降液浸洗的清洗槽的去离子水是加热至70-80℃之间。该碱性溶液是一胺类碱液。该后碱液浸泡浸洗是利用一N-甲基-2-吡咯烷酮溶液。该热快速降液浸洗步骤是在无刷洗状态下进行。该室温是介于20-30℃之间。
下面结合较佳实施例对本发明详细说明。
具体实施方式
本发明是提供一种能降低金属腐蚀的晶圆处理方法。由于腐蚀往往发生在金属表面，而产生空洞或凹陷。金属在晶圆表面可以为金属导线图案，或一金属薄膜，或其它金属结构。腐蚀情形发生较严重的是在金属含有少量铜份的铝合金。这是由于当含有铜的铝合金存在于水中时，腐蚀即会经由所谓的“镓凡尼电池(galvanic cell)”发生。
简单的说，镓凡尼电池是由两不同金属互相接触，以铝铜合金为例，铝即当作阳极，而铜当作阴极，腐蚀反应即在水中进行。
本发明的较佳实施例，晶圆上包含有一裸露的金属结构，其可以是一已定义完成的金属导线图案或金属薄膜。此金属结构是由铝铜合金所构成，其中铜含量介于0.01-0.5％之间，较佳为0.05％。
然而，需强调的是，此金属成分仅为一实施例，其它可能经由上述腐蚀机制产生腐蚀的金属成分，亦适用本发明的范畴。此金属结构是在沉积金属于晶圆上后，再以一黄光及电浆蚀刻制程定义完成。
在黄光及电浆蚀刻制程中用来做图案转移的光阻层是利用一氧气电浆将其移除，此步骤又称为氧气电浆灰化(plasma ashing)步骤。氧气电浆灰化比传统的湿式去光阻液较佳的原因在于：其是在一真空舱中进行，因此可以降低空气中微粒或金属污染物污染晶圆表面的机率。然而，氧气电浆灰化仅能去除有机成分的光阻层，对于在电浆蚀刻金属层的过程中所产生的电浆蚀刻残留物却无清洗作用。
晶圆接着被转移至一具有多数个清洗槽的批次湿式清洗站。首先，晶圆被转移至一第一清洗槽，其中第一清洗槽中注满有碱性溶液，例如，由EKC科技公司(EKC technology Inc.)所生产的EKC265碱性清洗溶液，可有效去除电浆蚀刻残留物。随后，晶圆被移出第一清洗槽，进入第二清洗槽，即所谓的QDR清洗槽。需注意的是：在第一清洗槽与第二清洗槽之间，可以设有一第三清洗槽，内呈有所谓的N-甲基-2-吡咯烷酮溶液(英文全名为N-methyl-2-pyrrolidone；NMP)，用以清洗晶圆。晶圆可在进入到QDR清洗槽之前，先在第三清洗槽进行浸泡清洗。如熟习该行业者所知，NMP可以去除残留于晶圆表面的有机相的碱性成分。
QDR清洗槽的槽体结构是与传统的QDR槽体类似，在此不多做赘述。
一般而言，QDR清洗槽的槽底安装有一快速排放系统及一进水系统，以及至少一组二氧化碳供气管，以供应吹泡去离子水所需的二氧化碳气体。
此外，QDR清洗槽的上部可安装有一刷洗系统，可将去离子水以刷洗方式清洗晶圆表面。
本发明，晶圆在进入到QDR清洗槽时，QDR清洗槽内已预先充满持续以二氧化碳吹泡的热去离子水。热去离子水的温度建议介于70-80℃之间。热去离子水可以在其供应来源端加热，或者通过管线保温套加热。由于将去离子水加热可以降低去离子水中的氧溶解度，因此可以有效降低腐蚀情形。由于本发明是利用加热的去离子水取代传统在QDR清洗槽中的室温去离子水，因此又称为“热QDR清洗制程”。
在第二循环的QDR清洗步骤之前，第二清洗槽的热去离子水先以快速排放系统排放出去。接着，新的热去离子水被供应进入第二清洗槽。此时，位于第二清洗槽上部的刷洗系统为关闭状态。事实上，依据本发明的清洗方法，在QDR清洗步骤中，位于第二清洗槽上部的刷洗系统一直保持关闭状态，而不使用。这是因为以刷洗方式将去离子水导入第二清洗槽，会带入许多空气中的氧气，使去离子水中的含氧量增加，而导致金属腐蚀情形恶化。热去离子水仅由第二清洗槽底部注入。同样地，在第二循环过程中，二氧化碳气体持续吹泡注入去离子水中，使去离子水带弱酸性。在完成第二循环之后，可以进行第三循环QDR清洗，其步骤与第二循环相同。
接着，在完成QDR清洗后，晶圆被移出第三清洗槽，并进入到第四清洗槽，内呈有干净的去离子水。在本发明的较佳实施例中，第四清洗槽内的去离子水是持续溢流，并保持在室温状态下，以配合后续的干燥步骤。其中，室温是指介于20-30℃左右。
简言之，本发明以“热QDR清洗制程”取代传统的常温QDR制程，可以将腐蚀情形降到最低。此外，本发明的“热QDR清洗制程”是在无刷洗状态下完成，以避免去离子水中氧含量的增加。
相比较于传统技术，本发明仅仅以简单的加热方式，将QDR清洗槽内的水温提高至70-80℃之间，即可有效降低金属腐蚀情形，同时提高晶圆清洗效能。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1、一种金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：它包含有如下步骤：
(1)提供一晶圆，其上设有一裸露的金属结构；
(2)将该晶圆浸泡于一充满碱性溶液的第一清洗槽中；
(3)在完成该第一清洗槽的浸泡后，将该晶圆转移至一第二清洗槽中，以进行至少一个循环的热快速降液浸洗步骤。
2、根据权利要求1所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：该热快速降液浸洗步骤包含有以加热的去离子水由该第二清洗槽的底部注入该第二清洗槽。
3、根据权利要求1所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：该热快速降液浸洗步骤另包含有以二氧化碳气体吹泡该去离子水，使该去离子水带弱酸性。
4、根据权利要求2所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：注入该第二清洗槽的去离子水是加热至70-80℃之间。
5、根据权利要求1所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：该碱性溶液是一胺类碱液。
6、根据权利要求1所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：该热快速降液浸洗步骤是在无刷洗状态下进行。
7、一种金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：它包含有如下步骤：
(1)提供一晶圆，其上有一裸露金属结构；
(2)对该晶圆进行一批次湿式清洗制程，其包含有：进行一碱液浸泡步骤；进行一后碱液浸泡浸洗；进行至少一个循环的热快速降液浸洗步骤；以及以溢流方式进行一室温最后去离子水浸洗。
8、根据权利要求7所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：该热快速降液浸洗步骤是在一热快速降液浸洗的清洗槽中进行。
9、根据权利要求7所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：该热快速降液浸洗步骤包含有以加热的去离子水由该热快速降液浸洗的清洗槽的底部注入该热快速降液浸洗的清洗槽内。
10、根据权利要求9所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：该注入该热快速降液浸洗的清洗槽的去离子水是加热至70-80℃之间。
11、根据权利要求7所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：该碱性溶液是一胺类碱液。
12、根据权利要求7所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：该后碱液浸泡浸洗是利用一N-甲基-2-吡咯烷酮溶液。
13、根据权利要求7所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：该热快速降液浸洗步骤是在无刷洗状态下进行。
14、根据权利要求7所述的金属电浆蚀刻后的晶圆清洗方法，其特征是：该室温是介于20-30℃之间。
CNB021590613A 2002-06-04 2002-12-27 金属等离子体蚀刻后的晶圆清洗方法 Expired - Lifetime CN1196181C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/064,040 2002-06-04
US10/064,040 US20030221711A1 (en) 2002-06-04 2002-06-04 Method for preventing corrosion in the fabrication of integrated circuits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1466173A true CN1466173A (zh) 2004-01-07
CN1196181C CN1196181C (zh) 2005-04-06

Family

ID=29581866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB021590613A Expired - Lifetime CN1196181C (zh) 2002-06-04 2002-12-27 金属等离子体蚀刻后的晶圆清洗方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20030221711A1 (zh)
CN (1) CN1196181C (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103128648A (zh) * 2011-11-25 2013-06-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 化学机械研磨装置及研磨过程中处理晶片的方法
CN104362114A (zh) * 2014-09-30 2015-02-18 天津市环欧半导体材料技术有限公司 一种大直径区熔用多晶棒料的清洗装置及其清洗方法
CN105826164A (zh) * 2015-01-07 2016-08-03 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 通孔的清洗方法及半导体器件的制备方法
CN110544649A (zh) * 2018-05-29 2019-12-06 政汉电子科技有限公司 批次式湿法蚀刻清洗装置及批次式湿法蚀刻清洗方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005209836A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Toshiba Corp 半導体装置の製造方法
US20060060845A1 (en) * 2004-09-20 2006-03-23 Narahari Ramanuja Bond pad redistribution layer for thru semiconductor vias and probe touchdown

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4940509A (en) * 1988-03-25 1990-07-10 Texas Instruments, Incorporated Isotropic etchant for capped silicide processes
US5700740A (en) * 1996-03-25 1997-12-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd Prevention of corrosion of aluminum interconnects by removing corrosion-inducing species
DE19738147C2 (de) * 1997-09-01 2002-04-18 Steag Micro Tech Gmbh Verfahren zum Behandeln von Substraten
US6273099B1 (en) * 1998-07-01 2001-08-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Simplified method for cleaning silicon wafers after application of laser marks
US6107202A (en) * 1998-09-14 2000-08-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Passivation photoresist stripping method to eliminate photoresist extrusion after alloy
TW426874B (en) * 1998-10-14 2001-03-21 United Microelectronics Corp Method for cleaning a semiconductor wafer
US6383946B1 (en) * 2000-12-18 2002-05-07 United Microelectronics Corp. Method of increasing selectivity in silicon nitride deposition
US20020162579A1 (en) * 2001-05-02 2002-11-07 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Wet stripping apparatus and method of using
US6652666B2 (en) * 2001-05-02 2003-11-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co. Ltd Wet dip method for photoresist and polymer stripping without buffer treatment step
US6635590B2 (en) * 2002-01-08 2003-10-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus and method for in-situ removal of polymer residue

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103128648A (zh) * 2011-11-25 2013-06-05 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 化学机械研磨装置及研磨过程中处理晶片的方法
CN103128648B (zh) * 2011-11-25 2015-04-15 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 化学机械研磨装置及研磨过程中处理晶片的方法
CN104362114A (zh) * 2014-09-30 2015-02-18 天津市环欧半导体材料技术有限公司 一种大直径区熔用多晶棒料的清洗装置及其清洗方法
CN104362114B (zh) * 2014-09-30 2017-07-18 天津市环欧半导体材料技术有限公司 一种大直径区熔用多晶棒料的清洗装置及其清洗方法
CN105826164A (zh) * 2015-01-07 2016-08-03 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 通孔的清洗方法及半导体器件的制备方法
CN105826164B (zh) * 2015-01-07 2018-11-16 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 通孔的清洗方法及半导体器件的制备方法
CN110544649A (zh) * 2018-05-29 2019-12-06 政汉电子科技有限公司 批次式湿法蚀刻清洗装置及批次式湿法蚀刻清洗方法
CN110544649B (zh) * 2018-05-29 2024-06-07 政汉电子科技有限公司 批次式湿法蚀刻清洗装置及批次式湿法蚀刻清洗方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1196181C (zh) 2005-04-06
US20030221711A1 (en) 2003-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102154711A (zh) 一种单晶硅清洗液及预清洗工艺
CN106409977B (zh) 一种太阳能电池硅片的清洗方法、太阳能电池的制备方法
CN104047008A (zh) 一种铜清洗的工艺
CN111508824A (zh) 一种制绒清洗方法及异质结电池
CN1196181C (zh) 金属等离子体蚀刻后的晶圆清洗方法
CN101075552A (zh) 去除离子注入光敏抗蚀剂的方法
CN103765561A (zh) 金属栅极半导体的清洗方法
CN1338771A (zh) 半导体晶片的清洗方法
CN109837537A (zh) 一种提高铜件表面缓蚀的方法
CN106711248B (zh) 一种降低铸锭多晶硅片表面反射率的方法
CN105951135B (zh) 半导体封装的电镀方法
CN102082050A (zh) 一种闪光灯用电极铝箔的深度腐蚀方法
US6524965B2 (en) Cleaning method for semiconductor manufacturing process to prevent metal corrosion
CN103242985B (zh) 一种有机发光微型显示器抗反射层清洗工艺
CN104073845A (zh) 一种pcb板镀金的方法
JP2007109809A (ja) 太陽電池の製造方法およびそれに用いる太陽電池製造用フラックス
CN108486527A (zh) 一种钼合金基板的镀镍工艺
CN115472714A (zh) 不良太阳电池返工方法
CN1614082A (zh) 提高光学薄膜激光损伤阈值的镀膜方法
CN108690948A (zh) 一种真空镀钌技术的预处理工艺
CN101727025A (zh) 去除光刻胶残留及刻蚀反应物颗粒的方法
CN112768553A (zh) 一种丝网印刷返工片的清洗方法
CN116344683B (zh) 太阳电池及其制备方法
CN116247126B (zh) 太阳电池回刻残金属的改善方法
CN102569021A (zh) 一种减少金属流电腐蚀的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180102

Address after: No. 88 Lianhua Avenue, Jinjiang City, Quanzhou, Fujian

Patentee after: FUJIAN JINHUA INTEGRATED CIRCUIT Co.,Ltd.

Address before: Hsinchu City, Taiwan, China

Patentee before: UNITED MICROELECTRONICS Corp.

TR01 Transfer of patent right
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20050406

CX01 Expiry of patent term