專利名稱：一種去除金屬殘留的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體制造的技術領域，特別涉及一種去除金屬殘留的方法。
背景技術：
在晶片生產過程中，特別是在200mm晶片生產過程中，通常采用在鋁Al中摻雜少 量的銅Cu的方式改善Al的電遷移的現(xiàn)象，但是由于Cu在Al晶界易析出，會造成金屬特性 的顆粒。更差的情況則是這些金屬特性的顆粒在后續(xù)蝕刻過程中會造成晶片中心的區(qū)域的 金屬發(fā)生殘留的現(xiàn)象，因而會有產生橋狀結構的危險性

發(fā)明內容
鑒于上述，需要一種可以改善殘留的去除狀況的方法。本發(fā)明提出了一種去除金屬殘留的方法，包括步驟1，提供一種半導體晶片，該半導體晶片上具有金屬結構，其中，該金屬結構中 含有鋁及分量比鋁少的銅；步驟2，將該半導體晶片放入反應室；步驟3，在機臺正常溫度下利用探測裝置探測鋁Al信號，根據(jù)探測到的結果判斷 需要蝕刻時間；步驟4，通入至少包括蝕刻用氣體，進行蝕刻，去除Al。所述金屬結構為在半導體晶片的上表面具有金屬層。所述金屬結構為在半導體晶片的上表面具有金屬凸塊。蝕刻用氣體為氯氣CL2和三氯化硼B(yǎng)CL3氣體。步驟4中的蝕刻包括以下過程，利用蝕刻用氣體進行蝕刻，而后檢測光譜，判斷是 否已蝕刻去除半導體晶片上的Al，是否除去必要的Al，如果是，則蝕刻完成，如果否則再次 利用蝕刻用氣體進行蝕刻并檢測，直到蝕刻完全。所述步驟1的金屬結構中，銅含量為0. 5%。利用本發(fā)明的方法可以更有效地去除殘留。下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步的詳細說明。對于所屬技術領 域的技術人員而言，從對本發(fā)明的詳細說明中，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點將顯 而易見。


圖1為本發(fā)明一較佳實施例的流程圖。圖2為本發(fā)明一較佳實施例的半導體晶片的剖視圖。圖3a、3b為未使用本發(fā)明的方法的晶片表面示意圖。圖4a、4b為使用了本發(fā)明方法的晶片表面示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明所述的一種去除金屬殘留的方法作進一步 的詳細說明。目前的技術中，一般是通過調整射頻輸出功率等方式來改善金屬殘留的情況。本 發(fā)明提出了一種新的方法，利用沒有鈍化氣體N2的蝕刻氣體進行蝕刻，從而改善金屬殘留 的情況。如圖1所示，本發(fā)明一較佳實施例的一種去除金屬殘留的方法，包括以下步驟，步驟1，提供一種半導體晶片，該半導體晶片上包括半導體層12(金屬介電層， Inter Metal Dielectric，簡稱IMD)，在半導體層的上方和下方分別具有金屬層，稱為第一 金屬層METll和第二金屬層MET13，第一金屬層也可以是以金屬凸塊的形式存在。第一金屬 層11與第二金屬層13之間通過填充有金屬的通孔Vial4連接，其中，該金屬層中含有鋁及 分量比鋁少的銅，其中金屬層表面上殘留有銅15 ；步驟2，在該半導體晶片上涂覆光阻，而后將該半導體晶片放入腔體，也就是反應 室中，并通入蝕刻用氣體(蝕刻用氣體為氯氣CL2和三氯化硼B(yǎng)CL3，本實施方式中，蝕刻用氣 體不包含氮氣)，進行等離子體蝕刻。該蝕刻過程中，利用探測裝置探測晶片表面的Al的含 量，也就是首先利用探測裝置探測晶片表面的Al的含量，而后利用蝕刻用氣體進行蝕刻， 再檢測光譜，判斷是否已蝕刻去除半導體晶片上的Al，是否除去必要的Al，如果是，則蝕刻 完成，否則調整蝕刻的時間蝕刻參數(shù)，再次利用蝕刻用氣體進行蝕刻，并再次檢測，重復此 過程直到蝕刻完全。在蝕刻過程中，由于不同位置的金屬的蝕刻率不同，所以還加入了過蝕 刻的過程，以便保證能夠完全去除不需要的Al。步驟2之后，晶片表面沒有殘留析出的銅15。利用本發(fā)明的方法進行實驗，過程如下準備四片實驗用半導體晶片，要求晶片的透光率比較高，殘留惡化，金屬特性的顆 粒比較差。兩片利用使用正常方式進行實驗，兩片使用去掉氮氣N2的氣體的實驗程式。而后，通過檢測檢驗機臺進行檢測，如圖3a、3b和圖4a、4b所示，可以看出發(fā)現(xiàn)利 用正常方式處理的半導體晶片的中心區(qū)域有明顯的很差的殘留，而使用無N2的氣體的實驗 程式幾乎沒有。其中，步驟1中的銅含量為0. 5%。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍；如果不脫 離本發(fā)明的精神和范圍，對本發(fā)明進行修改或者等同替換的，均應涵蓋在本發(fā)明的權利要 求的保護范圍當中。
權利要求
一種去除金屬殘留的方法，其特征在于包括步驟1，提供一種半導體晶片，該半導體晶片上具有金屬結構，其中，該金屬結構中含有鋁及銅；步驟2，將該半導體晶片放入反應室；步驟3，利用探測裝置探測鋁Al信號，根據(jù)探測到的結果判斷需要蝕刻時間；步驟4，通入蝕刻用氣體，進行蝕刻，去除Al。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，上述蝕刻參數(shù)包括蝕刻時間、蝕刻溫度。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬結構為在半導體晶片的上表面具有金屬層。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述金屬結構為在半導體晶片的上表面 具有金屬凸塊。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，蝕刻用氣體為氯氣CL2和三氯化硼B(yǎng)CL3氣體。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1的金屬結構中，銅含量為 0. 5%。
7.根據(jù)權利要求1-6中的任一個所述的方法，其特征在于，步驟4中的蝕刻包括以下過 程，利用蝕刻用氣體進行蝕刻，而后檢測光譜，判斷是否已蝕刻去除半導體晶片上的Al，是 否除去必要的Al ；如果是，則蝕刻完成；否則再次利用蝕刻用氣體進行蝕刻并檢測，直到蝕 刻完全。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種去除金屬殘留的方法，包括步驟1，提供一種半導體晶片，該半導體晶片上具有金屬結構，其中，該金屬結構中含有鋁及分量比鋁少的銅；步驟2，將該半導體晶片放入反應室；步驟3，利用探測裝置探測鋁Al，根據(jù)探測到的結果判斷需要蝕刻參數(shù)；步驟4，通入至少包括蝕刻用氣體，進行蝕刻，去除Al。利用本發(fā)明的方法可以更有效地去除殘留。
文檔編號H01L21/3213GK101969028SQ200910152069
公開日2011年2月9日 申請日期2009年7月28日 優(yōu)先權日2009年7月28日
發(fā)明者郁新舉, 韓冬 申請人:和艦科技(蘇州)有限公司