TW403966B - Composition and method for passivation of a metallization layer of a semiconductor circuit after metallization etching - Google Patents

Description

II A7 B7 ;:ί c 所 。之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 年q月日修正/史龙六t*· 403966 五、發明説明（2 低孔姓之可能性及程度 發明之簡要說明： -種進行金屬化姓刻處理之半導體晶圓所含有之_ (Ρ—)殘留物，係利用一種具有c〇2溶解於其 中之含氟溶料財除。另外，已《於去_留物之含 氟溶液則洲含有〇3溶解於其巾之溶劑將其自晶圓上洗 掉。於各情況中，金屬化層之孔蝕減少了。 圖式之簡要說明： 圖1為根據本發明之一具體例之一種蝕刻後殘留物去除方 法的流程圖。 圖2為根據本發明另一具體例之一種蝕刻後殘留物去除方 法的流程圖。 發明之詳細說明： 圖1為一流程圖，說明一種包括有效去除蝕刻後殘留物 ，同時減少及/或消除否則將因而產生孔姓之方法的一具 體例。如圖所示，一種具有金屬化層之半導體晶圓在步驟 1〇產生。此金屬化層，舉例來說，可以是許多鍍金屬材 料之任一種或組合。此等材料包括鋁、鋁合金等。一般所 使用之鋁合金包括鋁和銅之合金。 在步驟15中，金屬化層被蝕刻而形成所期望的金屬化 圖案。金屬化層之蝕刻導致一種殘留物產生，必須將其自 —4— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 403966 五、發明説明（1 ) 發明背景 許多順序處理被用於半導體積體電路裝置的製造上。一 項此種處理為已被沉積在形成積體電路之半導體晶圓上之 鍍金屬的蝕刻α 鋁為在矽積體電路上最常被使用之鍍金屬。其通常與矽 及/或銅形成合金，以改良其特性，特別是符合被裝置製 造業者所加諸於其上之加工及可靠度的要求。然而，此種 合金化會增加金屬化層對腐蝕的感受度。最常用的腐蝕劑 為包含氣及氟之電漿蝕刻及包含HF之濕蝕刻的解離產物 。由於現有技術狀態下之金屬化的尺寸為在〇·9微米或更 小的程度，所以因腐餘而有之最小孔姓（pits )可能嚴重 地影響到裝置的電特性，且甚至會引起電路完全失效。這 種傳統的蝕刻法亦留下了必須在後續之晶圓加工步驟中被 去除的有機金屬殘留物，此更促成孔蝕的問題。 有機金屬殘留物之去除傳統上係藉由應用兩種基本類型 溶液之一種來達成。第一種溶液類型為以乙二醇為基質的 溶液，包括’例如低濃度HF。第二種溶液類型為以水為 基質的溶液，包括，例如某一濃度的NH4F。關於第二種 溶液類型，NHJ之含水濃度愈高，此溶液在去除晶圓上 之非所欲的有機殘留物方面就愈有效。然而，較高之NH4f 的濃度亦增加金屬化層孔蝕之可能性及程度。在低nh4f 濃度下亦被觀察到來自NH4F之實質的孔蝕。 本發明人已認識到此問題且發展出一種方法及溶液，可 有效地自晶圓表面去除非所欲之有機殘留物，而顧著地減 —J — 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS > A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項洱填寫本頁)

II A7 B7 ;:ί c 所 。之 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 年q月日修正/史龙六t*· 403966 五、發明説明（2 低孔姓之可能性及程度 發明之簡要說明： -種進行金屬化姓刻處理之半導體晶圓所含有之_ (Ρ—)殘留物，係利用一種具有c〇2溶解於其 中之含氟溶料財除。另外，已《於去_留物之含 氟溶液則洲含有〇3溶解於其巾之溶劑將其自晶圓上洗 掉。於各情況中，金屬化層之孔蝕減少了。 圖式之簡要說明： 圖1為根據本發明之一具體例之一種蝕刻後殘留物去除方 法的流程圖。 圖2為根據本發明另一具體例之一種蝕刻後殘留物去除方 法的流程圖。 發明之詳細說明： 圖1為一流程圖，說明一種包括有效去除蝕刻後殘留物 ，同時減少及/或消除否則將因而產生孔姓之方法的一具 體例。如圖所示，一種具有金屬化層之半導體晶圓在步驟 1〇產生。此金屬化層，舉例來說，可以是許多鍍金屬材 料之任一種或組合。此等材料包括鋁、鋁合金等。一般所 使用之鋁合金包括鋁和銅之合金。 在步驟15中，金屬化層被蝕刻而形成所期望的金屬化 圖案。金屬化層之蝕刻導致一種殘留物產生，必須將其自 —4— 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 403966 A7

403966 A7 — -------B7 五 '發明説明（4 ) —----~--- 殘留物之去除隨後發生在步驟40。在步驟4〇令一種 含氟水溶液被塗敷至半導體晶圓上。其他適合此料之溶 液包括：乙二醇與氟溶液、丙二醇與氟溶液、羥胺溶液' 二m容液、單乙醇胺溶液等。於本文所述之特殊具豸 |

例中，-種NH/水溶液被塗敷至晶圓上，此水溶液具彳 P 至少約2x10·%或更大之NHJ濃度，且可包含大至〇 5 | 至1.0M之濃度。具較高濃度之溶液有助於去除蝕刻後殘 | 留物’較之具低濃度者更為有效。雖為非必要者但此溶 | 液可為如上所述與圖1有關，且包含某量之（：〇2溶解於呈 h 中者。 八 ί 經以前述溶液處理後，在步驟4〇中，利用獨特的清洗 | 溶液將此溶液自半導體晶圓上去除。尤其，此清洗溶液可| 包含一種能去除含氟溶液之溶劑；此清洗溶液可具有某量 之C〇2溶解於其中。較佳地此溶劑為實質上被〇3飽和 之去離子水。〇3可經由，例如噴霧方法，將其導入溶液 中。利用此種清洗溶液，當與若單獨使用一種溶劑（如去 離子水）於清洗過程中可能會發生之孔蝕相比較，其金屬 化層之孔餘實質地被降低。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裂 對前述方法可作各種修飾而不會偏離其基本的教示。雖 然本發明對照一或多個特殊具體例，已大體上予以詳細地 描述’但精於此項技藝之人將會瞭解到其中可作改變而不 偏離本發明如附隨申請專利範圍所述之精神與範疇。 —6— 本紙張尺度CNS)

Claims (1)

1. 月^日修正/更 A8 ， B8 . C8 Rnr pt利 ί f 案第 8710〇748 號 -87m、 煩請委與明示 ^ή本有無變δ 所提之 :>'κε;'ίί.予修正。 申請專利範圍 一一一 io, _ —種用以自具有金屬化之半導體上去除殘留物之溶 液，此溶液包含具有至少2xl〇-iM或更大NH4F濃度 之ΝΗβ水溶液；此>^417具有實質濃度之c〇2溶解於 其中。 2.如申請專利範圍第1項之溶液，其中該溶液業經co2噴霧。 2 3_如申請專利範圍第1項之溶液，其中該溶液實質上被 C〇2飽和。 4_種用以清洗於半導體晶圓之金屬化層姓刻後已進行 殘留物去除程序之半導體晶圓的溶液此溶液包含具 有實質濃度之〇3溶解於其中之去離子水。 5. 如申請專利範圍第4項之溶液其中溶液業經〇3喷霧。 6. 如申請專利範圍第4項之溶液，其中該溶液實質上被 〇3飽和。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - •種去除由半導體晶圓之金屬化層的蝕刻所產生之蝕 刻後殘留物之方法，此方法包括： 塗敷一種溶液至晶圓上，該溶液包含具有至少2χ1〇.ΐΜ 或更大NHJ濃度之NHJ水溶液，且該溶液含有實質 量之co2溶解於其中。 8.如申請專利_第7項之方法，進〜步包括於溶液之 塗敷後由晶圓表面去除溶液之步驟。 9·如申請專利範圍第7項之方法其中該金屬化層包含 鋁。 10·如申清專利範圍第7項之方法，纟中該金屬化層包含 匕紙張▲兩國家標準 —7—- 月^日修正/更 A8 ， B8 . C8 Rnr pt利 ί f 案第 8710〇748 號 -87m、 煩請委與明示 ^ή本有無變δ 所提之 :>'κε;'ίί.予修正。 申請專利範圍 一一一 io, _ —種用以自具有金屬化之半導體上去除殘留物之溶 液，此溶液包含具有至少2xl〇-iM或更大NH4F濃度 之ΝΗβ水溶液；此>^417具有實質濃度之c〇2溶解於 其中。 2.如申請專利範圍第1項之溶液，其中該溶液業經co2噴霧。 2 3_如申請專利範圍第1項之溶液，其中該溶液實質上被 C〇2飽和。 4_種用以清洗於半導體晶圓之金屬化層姓刻後已進行 殘留物去除程序之半導體晶圓的溶液此溶液包含具 有實質濃度之〇3溶解於其中之去離子水。 5. 如申請專利範圍第4項之溶液其中溶液業經〇3喷霧。 6. 如申請專利範圍第4項之溶液，其中該溶液實質上被 〇3飽和。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - •種去除由半導體晶圓之金屬化層的蝕刻所產生之蝕 刻後殘留物之方法，此方法包括： 塗敷一種溶液至晶圓上，該溶液包含具有至少2χ1〇.ΐΜ 或更大NHJ濃度之NHJ水溶液，且該溶液含有實質 量之co2溶解於其中。 8.如申請專利_第7項之方法，進〜步包括於溶液之 塗敷後由晶圓表面去除溶液之步驟。 9·如申請專利範圍第7項之方法其中該金屬化層包含 鋁。 10·如申清專利範圍第7項之方法，纟中該金屬化層包含 匕紙張▲兩國家標準 —7—- A8 B8 C8 D8 曰修正/执條 六、申請專利範圍 雀呂合金。 u·如申請專利範圍第7項之士、+ ^ 靖之方法，其中該金屬化層包含 銘和銅之合金。 12·如申請專利範圍第7 $疋方法，其中該溶液被C02^ 和。 13.-種去除蚀刻後殘留物之方法，該殘留物係由半導體 晶圓之金屬化層的蝕刻所產生，此方法包括： 塗敷一種含氟溶液至晶圓上；及 利用此含氟溶液之溶劑將晶圓上之溶液清洗掉 ，該溶 劑含有實質量之03溶解於其中。 K如申請專㈣圍第13項之去除_後殘留物的方法， 其中該金屬化層包含鋁。 I5.如申請專利範圍第13項之去除蝕刻後殘留物的方法， 其中該金屬化層包含銘合金。 16·如申請專利範圍第13項之去除蝕刻後殘留物的方法， 其中該金屬化層包含鋁和銅之合金。 17. 如申請專利範圍第13項之去除蝕刻後殘留物的方法， 其中該以氟為基質之溶液包含具有至少2x1 O^M或更 大NH4F濃度之NH4F水溶液。 18, 如申請專利範圍第13項之去除蝕刻後殘留物的方法， 其中該以氟為基質之溶液包含具有至少5x1 Ο^Μ或更 大NH4F濃度之NH4F水溶液。 19·如申請專利範圍第17項之去除蝕刻後殘留物的方法， 其中該溶劑為去離子水》 -8一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印t 厂：，-'^I i— n I ^ n I I n n I ^ I n n ϋ ϋ____I n n n n f-n I n 本紙張適用令國國家揉準（CNS ) ( 210X297公釐） A8 B8 C8 D8 曰修正/执條 六、申請專利範圍 雀呂合金。 u·如申請專利範圍第7項之士、+ ^ 靖之方法，其中該金屬化層包含 銘和銅之合金。 12·如申請專利範圍第7 $疋方法，其中該溶液被C02^ 和。 13.-種去除蚀刻後殘留物之方法，該殘留物係由半導體 晶圓之金屬化層的蝕刻所產生，此方法包括： 塗敷一種含氟溶液至晶圓上；及 利用此含氟溶液之溶劑將晶圓上之溶液清洗掉 ，該溶 劑含有實質量之03溶解於其中。 K如申請專㈣圍第13項之去除_後殘留物的方法， 其中該金屬化層包含鋁。 I5.如申請專利範圍第13項之去除蝕刻後殘留物的方法， 其中該金屬化層包含銘合金。 16·如申請專利範圍第13項之去除蝕刻後殘留物的方法， 其中該金屬化層包含鋁和銅之合金。 17. 如申請專利範圍第13項之去除蝕刻後殘留物的方法， 其中該以氟為基質之溶液包含具有至少2x1 O^M或更 大NH4F濃度之NH4F水溶液。 18, 如申請專利範圍第13項之去除蝕刻後殘留物的方法， 其中該以氟為基質之溶液包含具有至少5x1 Ο^Μ或更 大NH4F濃度之NH4F水溶液。 19·如申請專利範圍第17項之去除蝕刻後殘留物的方法， 其中該溶劑為去離子水》 -8一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印t 厂：，-'^I i— n I ^ n I I n n I ^ I n n ϋ ϋ____I n n n n f-n I n 本紙張適用令國國家揉準（CNS ) ( 210X297公釐） vvr έ 8 88 8 ABCD 、申請專利範圍 利用包含實質量〇3溶解於其中之去離子水將晶圓上之 溶液清洗掉。 29.如申請專利範圍第28項之方法，其中Nh4f溶液實質 上被C〇2飽和。 3〇·如申凊專利範圍第28項之方法，其中該去離子水實質 上被〇3飽和。 31. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該金屬化層包含 鋁〇 32. 如申請專利範圍第28項之方法其中該金屬化層包含 鋁合金。 33. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該金屬化層包含 銘和銅之合金。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 —10- 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（2!ΟΧ297公釐） 、-° vt (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   vvr έ 8 88 8 ABCD 、申請專利範圍 利用包含實質量〇3溶解於其中之去離子水將晶圓上之 溶液清洗掉。 29.如申請專利範圍第28項之方法，其中Nh4f溶液實質 上被C〇2飽和。 3〇·如申凊專利範圍第28項之方法，其中該去離子水實質 上被〇3飽和。 31. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該金屬化層包含 鋁〇 32. 如申請專利範圍第28項之方法其中該金屬化層包含 鋁合金。 33. 如申請專利範圍第28項之方法，其中該金屬化層包含 銘和銅之合金。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 —10- 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Α4規格（2!ΟΧ297公釐） 、-° vt (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)