铝残留的去除方法.pdf

本发明揭示了一种铝残留的去除方法，包括提供前端结构，所述前端结构至少包括金属铝层；在所述金属铝层中形成多个沟槽，所述沟槽中具有铝残留；涂敷光阻，所述光阻覆盖所述前端结构并填充于所述沟槽中；在对应所述沟槽的光阻处进行曝光，并进行显影，所述显影时间长于设定的标准显影时间。从而将沟槽中的铝残余去除掉，提高了产品质量。

1.  一种铝残留的去除方法，用于在铝垫制作过程中，去除蚀刻后非铝垫区 域的铝残留，包括：
提供前端结构，所述前端结构至少包括金属铝层；
在所述金属铝层中形成多个沟槽，所述沟槽中具有铝残留；
涂敷光阻，所述光阻覆盖所述前端结构并填充于所述沟槽中；
在对应所述沟槽的光阻处进行曝光，并进行显影，所述显影时间长于设定 的标准显影时间，以将铝残留去除。

2.  如权利要求1所述的铝残留的去除方法，其特征在于，所述显影时间为 设定的标准显影时间的5～15倍。

3.  如权利要求2所述的铝残留的去除方法，其特征在于，进行曝光时曝光 能量低于设定的标准曝光能量，以在所述沟槽侧壁形成一光阻薄膜。

4.  如权利要求3所述的铝残留的去除方法，其特征在于，所述曝光能量低 于设定的标准曝光能量的8%～15%。

5.  如权利要求1所述的铝残留的去除方法，其特征在于，所述金属铝层的 厚度为

6.  如权利要求1所述的铝残留的去除方法，其特征在于，所述光阻位于所 述金属铝层之上的厚度为

7.  如权利要求1-6中任意一项所述的铝残留的去除方法，其特征在于，在 进行显影后，还包括：清洗经显影后的前端结构。

8.  如权利要求7所述的铝残留的去除方法的形成方法，其特征在于，采用 去离子水进行清洗，并进行甩干。

铝残留的去除方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及在铜制程的后段工艺（Cu BEOL） 的铝垫制作过程中，蚀刻后非铝垫区域的铝残留的去除方法。
背景技术
随着小型化和高集成度的飞速发展，超大规模集成电路（VLSI）在设计制 造中已经面临越来越多的挑战。
在集成电路的后段工艺中，需要形成铝垫结构，通常该铝垫结构形成在铜 互连线上，作为输入/输出端或者为电源/接地信号提供连接，然后在铝垫的基础 上进行后续操作。
然而随着CD的逐渐变小，在铝垫的制作过程中也不可避免的出现了各种问 题。如图1所示，一种状况就是会形成铝残留（residue），并且这通常是在整片 晶圆上都存在的（full map，即影响接近100%），对于这种状况，势必会导致 产品的严重不合格。
基于此，技术人员尝试在刻蚀过程中，加大刻蚀力度，以尽可能的减少铝 残留，但是实际上这一做法并不见效，原因是铝残留的形成是由于之前形成的 光阻残留所致，在干法刻蚀之后原先的刻蚀深度（Step Height）通常不会改变， 或者只是变得更大，并不会因为刻蚀力度的增加而去除由于光阻残留所造成的 铝残留。
因此，如何改善这一状况，已成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种铝残留的去除方法，改善铝残留的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种铝残留的去除方法，用于在铝垫制 作过程中，去除蚀刻后非铝垫区域的铝残留，包括：
提供前端结构，所述前端结构至少包括金属铝层；
在所述金属铝层中形成多个沟槽，所述沟槽中具有铝残留；
涂敷光阻，所述光阻覆盖所述前端结构并填充于所述沟槽中；
在对应所述沟槽的光阻处进行曝光，并进行显影，所述显影时间长于设定 的标准显影时间，以将铝残留去除。
可选的，对于所述的铝残留的去除方法，所述显影时间为设定的标准显影 时间的5～15倍。
可选的，对于所述的铝残留的去除方法，进行曝光时曝光能量低于设定的 标准曝光能量，以在所述沟槽侧壁形成一光阻薄膜。
可选的，对于所述的铝残留的去除方法，所述曝光能量低于设定的标准曝 光能量的8%～15%。
可选的，对于所述的铝残留的去除方法，所述金属铝层的厚度为
可选的，对于所述的铝残留的去除方法，所述光阻位于所述金属铝层之上 的厚度为
可选的，对于所述的铝残留的去除方法，在进行显影后，还包括：清洗经 显影后的前端结构。
可选的，对于所述的铝残留的去除方法，采用去离子水进行清洗，并进行 甩干。
与现有技术相比，本发明提供的铝残留的去除方法中，通过进行比设定的 标准显影时间长的显影过程，使得碱性的显影液将铝残留反应掉，从而将沟槽 中的铝残余去除掉，提高了产品质量；
进一步的，本发明中，将曝光能量相比设定的标准曝光能量减弱了8%～15%， 从而使得在显影时，在沟槽的侧面形成了一层光阻薄膜，有效的防止沟槽侧壁 的金属铝由于显影时间长而被腐蚀，保证了铝垫的质量。
附图说明
图1为现有技术中铝垫制作过程中的结构示意图；
图2为本发明中铝残留的去除方法的流程图；
图3-图7为本发明中铝残留的去除方法的过程中的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的铝残留的去除方法进行更详细的描述，其中 表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本 发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领 域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公 知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在 任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标， 例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另 外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人 员来说仅仅是常规工作。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和 权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简 化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例 的目的。
本发明的核心思想在于，提供一种铝残留的去除方法，通过进行比设定的 标准显影时间长的显影过程，从而将沟槽中的铝残余去除掉，提高了产品的质 量。
以下列举所述铝残留的去除方法的较优实施例，以清楚说明本发明的内容， 应当明确的是，本发明的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技 术人员的常规技术手段的改进亦在本发明的思想范围之内。
基于上述思想，下面提供铝残留的去除方法的较优实施例，请参考图2及 图3-图7，图2为本发明中铝残留的去除方法的流程图；图3-图7为本发明中铝 残留的去除方法的过程中的结构示意图。本实施例的铝残留的去除方法的形成 方法包括：
步骤S11：提供前端结构，所述前端结构至少包括金属铝层11。所述前端 结构还应当包括有已经制作完成的例如器件层、金属互连线等必须的膜层10， 在此本发明将不予具体示例，较佳的，所述金属铝层11上还覆盖有一层TiN层， 优选的，所述金属铝层11的厚度可以是例如是等，所述TiN层的厚度可以是
步骤S12：在所述金属铝层11中形成多个沟槽12，所述沟槽12中具有铝 残留13；图4中以一个沟槽12为例加以说明，所述沟槽12采用光刻和刻蚀工 艺来完成，在光刻过程中，由于光阻的残留，因而很容易在经刻蚀后就产生铝 残留13，这对产品的良率造成了很大的影响。
为了去除铝残留13，接着，进行步骤S13，如图5所示，涂敷光阻14，所 述光阻14覆盖所述前端结构并填充于所述沟槽12中；所述光阻14的厚度为这里指的是所述光阻14位于所述金属铝层11之上的厚度。
请参考图6，进行步骤S14：在对应所述沟槽12的光阻14处进行曝光，并 进行显影，所述显影时间长于设定的标准显影时间，以将铝残留去除；优选的， 所述显影时间为设定的标准显影时间的5～15倍，优选的，可以是5min-15min 的时间，例如5min、8min、10min等。经过超出标准显影时间的显影过程，例 如采用包括TMAH的显影液，显影液的碱性使得金属铝被溶解形成Al（OH）3， 而显影液的碱性较强，Al（OH）3能够溶于显影液中，如图7所示，沟槽12中 的铝残留被反应掉。较佳的，考虑到过长的显影时间会对沟槽12两侧的金属铝 造成破坏，从而有可能影响铝垫的质量，在本发明中，采用将进行曝光时的曝 光能量低于设定的标准曝光能量，例如所述曝光能量低于设定的标准曝光能量 的8%～15%，优选的，可以是10%，那么由于曝光能量不足，在后续进行的显 影过程中，位于沟槽12中的光阻不能够完全被显影液消耗，从而在所述沟槽12 侧壁形成一光阻薄膜15，这层光阻薄膜15能够保护住金属铝层11不受到腐蚀。
在进行显影后，还包括：清洗经显影后的前端结构，从而将含有Al（OH） 3等物质的液体去除，使得沟槽12中的残留物被清洗干净，优选的，采用去离 子水（DI water）进行清洗，并进行甩干操作。
本发明的铝残留的去除方法中，通过进行比设定的标准显影时间长的显影 过程，将沟槽中的铝残余去除掉，经实际检测，采用本发明的方法，使得有缺 陷的芯片（die）的比例低于10%，大大的提高了产品质量；
进一步的，本发明中，将曝光能量相比设定的标准曝光能量减弱了8%～15%， 从而使得在显影时，在沟槽的侧面形成了一层光阻薄膜，有效的防止沟槽侧壁 的金属铝由于显影时间长而被腐蚀，保证了铝垫的质量。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发 明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及 其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。