專利名稱：去除氮氧化硅膜殘留物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，特別涉及一種去除氮氧化硅膜殘留物的方法。
背景技術(shù)：
目前，伴隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體器件為了達(dá)到更快的運(yùn)算速度、 更大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量以及更多的功能，晶圓朝向更高的元件密度、高集成度方向發(fā)展。在半導(dǎo) 體器件的后段工藝中，已經(jīng)開始進(jìn)行內(nèi)部互連的尺度縮小和實(shí)現(xiàn)多層內(nèi)部互連。在半導(dǎo)體器件的后段工藝中，可根據(jù)不同需要設(shè)置多層金屬互連層，每層金屬互 連層包括金屬互連線和絕緣層，這就需要對(duì)上述絕緣層制造溝槽和連接孔，然后在上述溝 槽和連接孔內(nèi)沉積金屬，沉積的金屬即為金屬互連線，一般選用銅或鋁作為金屬互連線材 料。以銅作為金屬互連線材料進(jìn)行說明。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中，部分銅互連層的剖面示意圖 在包括刻蝕終止層101和介質(zhì)層102的絕緣層上刻蝕溝槽103和連接孔104，然后在溝槽 103和連接孔104內(nèi)沉積金屬銅，形成溝槽103內(nèi)的銅互連線103’及連接孔104內(nèi)的銅互 連線104’，然后經(jīng)過化學(xué)機(jī)械平坦化工藝(CMP)工藝后，所述銅互連線104’與下層的銅互 連線105連接。為簡便起見，圖1僅示出了部分金屬互連層。顯然，形成于半導(dǎo)體襯底上， 還具有若干金屬互連層，其中半導(dǎo)體襯底上可以形成各種器件結(jié)構(gòu)，例如定義在半導(dǎo)體襯 底上的有源區(qū)、隔離區(qū)，以及有源區(qū)中的晶體管的源/漏和柵極。在這種金屬互連層工藝中，介質(zhì)層可以采用氟化玻璃(FSG)或氧化硅，刻蝕終止 層101為氮化硅膜。在絕緣層上刻蝕溝槽103和連接孔104之前的過程為在絕緣層上旋 涂具有氮化物的抗反射層，用于吸收曝光光線；在具有氮化物的抗反射層上旋涂光刻膠層 后，采用光刻工藝將溝槽103和連接孔104的圖形圖案化到光刻膠層后進(jìn)行刻蝕，如圖2所
示 ο但是，由于具有氮化物的抗反射層在旋涂過程中被氧化，在表面生成氮氧化硅(SiON)膜，由于SiON膜容易被帶電粒子吸附，所以會(huì)在具有氮化物的抗反射層表面上留下 殘留物。這樣，就會(huì)在后續(xù)光刻工藝中造成溝槽103和連接孔104的圖形圖案化到光刻膠 層的和預(yù)計(jì)的不一致(由于抗反射層表面不平，導(dǎo)致曝光到光刻膠層的圖形變形)，有可能 再后續(xù)刻蝕工藝或CMP工藝時(shí)導(dǎo)致所制造的半導(dǎo)體器件損壞，最終導(dǎo)致所制造的半導(dǎo)體器 件的成品率下降。相應(yīng)地，對(duì)于在其余半導(dǎo)體制造工藝中，在晶圓上形成SiON膜時(shí)也會(huì)存在上述問 題，造成了 SiON膜上出現(xiàn)殘留物。目前，為了去除SiON膜上的殘留物，殘留物一般為氧化物的帶電粒子，可以采用 弱堿溶劑去除。具體地，采用氫氟酸和氨水的混合溶液，也就是，采用5%左右的氫氟酸和
左右的氨水，溶于40%的水和極性有機(jī)物溶液中，對(duì)晶圓SiON膜上的殘留物的殘留物 進(jìn)行清洗，劑量為360毫升，溫度為40攝氏度左右。在具體實(shí)現(xiàn)上，可以采用上述弱堿溶劑重復(fù)兩次去除SiON膜上的殘留物；也可以 先對(duì)SiON膜上的殘留物進(jìn)行灰化，再采用上述弱堿溶劑去除SiON膜上的殘留物；還可以采用上述弱堿溶劑去除SiON膜上的殘留物后，再采用去離子水進(jìn)行濕洗。但是，由于SiON膜上的殘留物的殘留物都是具有帶電粒子，其由于電荷吸附的原 因被吸附到晶圓的SiON膜上，采用以弱堿溶劑為主要技術(shù)手段的去除方式，是根據(jù)殘留物 的氧化物特性(可以溶于弱堿溶劑)確定的，但是并沒有考慮到該殘留物是帶電粒子的這 一特性，所以殘留物在去除時(shí)很難被完全去除掉。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種去除氮氧化硅膜殘留物的方法，該方法能夠干凈去除 氮氧化硅膜表面的殘留物。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種去除氮氧化硅膜殘留物的方法，該方法包括晶圓的SiON膜上吸附組成成分為氧化物且具有電性的殘留物； 采用具有有機(jī)溶液胺的溶液對(duì)該晶圓的SiON膜清洗。由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明在去除氮氧化硅表面的殘留物時(shí)，采用具有有機(jī)溶 液胺的溶劑去除，由于該溶劑中的有機(jī)溶液胺可以容易的將帶電粒子從氮氧化硅表面中脫 離，所以可以去除氮氧化硅表面的殘留物。更進(jìn)一步地，該溶劑中還可以具有酸性溶液，比 如酸酚溶劑或酸溶劑，其可以使得氧化物溶于，所以進(jìn)一步將是氧化物的殘留物去除。因 此，本發(fā)明提供的方法可以將氮氧化硅表面的殘留物干凈去除。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中部分銅互連層的剖面示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)在SiON膜上形成殘留物的剖面示意圖；圖3為本發(fā)明提供的去除氮氧化硅膜殘留物的方法流程圖；圖4為本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)去除SiON膜殘留物的俯視對(duì)照?qǐng)D。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。從背景技術(shù)可以看出，目前，去除SiON膜殘留物的主要幾種方法中，最主要的技 術(shù)手段都是采用背景技術(shù)中提供的弱堿溶劑去除。但是，采用該弱堿溶劑去除時(shí)，只考慮了 殘留物的組成成分為氧化物，氧化物可以溶于弱堿溶劑，但是并沒有考慮到殘留物是帶電 粒子，被吸附在SiON膜的電特性，由于該弱堿溶劑無法消除該殘留物的電特性，所以在去 除SiON膜殘留物的時(shí)候不容易去除干凈。因此，本發(fā)明采用一種可以消除該殘留物的電特性的溶液去除SiON膜的殘留物， 具體包括有機(jī)溶液胺，該有機(jī)溶液胺的特性可以消除該殘留物的電特性。更進(jìn)一步地，在本 發(fā)明提供的溶液中，還包括酸酚溶劑或/和酸溶劑，其可以使得氧化物溶于，所以進(jìn)一步將 組成成分氧化物的殘留物去除。圖3為本發(fā)明提供的去除氮氧化硅膜殘留物的方法流程圖，其具體步驟為步驟301、晶圓暴露在空氣中，晶圓的SiON膜上被吸附了組成成分為氧化物且具有電性的殘留物；步驟302、采用具有有機(jī)溶液胺的溶液對(duì)該晶圓的SiON膜清洗，去除晶圓的SiON 膜上的殘留物；在該步驟中，該溶液的60% 70%為有機(jī)溶液胺，較佳地，為64%、64. 5%或 65%。在該溶液中，進(jìn)一步包括酸酚溶劑，如包括8 % 11 %的酸酚溶劑，較佳地，為 9%，將組成成分氧化物的殘留物去除；該溶液的其余成分為水；再該步驟中，進(jìn)行清洗時(shí)，采用的溫度為60攝氏度 80攝氏度，時(shí)間為8 12分
鐘左右。本發(fā)明提供的溶液在去除晶圓SiON膜殘留物時(shí)，由于對(duì)晶圓SiON膜和殘留物的 刻蝕選擇比為0. 32%，所以不會(huì)損傷晶圓SiON膜。這樣，由于本發(fā)明完全去除了晶圓SiON膜上的殘留物，所以在后續(xù)光刻工藝中造 成溝槽103和連接孔104的圖形圖案化到光刻膠層的和預(yù)計(jì)的一致(由于抗反射層表面平 整，不會(huì)使得曝光到光刻膠層的圖形變形)，最終不會(huì)使得所制造的半導(dǎo)體器件損壞，使得 制成的半導(dǎo)體器件的成品率提高。圖4為本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)去除SiON膜殘留物的俯視對(duì)照?qǐng)D，左邊的為現(xiàn)有技術(shù)去 除SiON膜殘留物的俯視圖，可以看出，殘留物有很多，大約占晶圓SiON膜的11. 86%;右邊 的為本發(fā)明去除SiON膜殘留物的俯視圖，可以看出，殘留物相比現(xiàn)有技術(shù)，少了很多，只占 晶圓SiON膜的3. 07% ；兩者相比，說明本發(fā)明去除SiON膜殘留物的效果要比現(xiàn)有技術(shù)好。 在后續(xù)過程中，經(jīng)過溝槽103和連接孔104的刻蝕后，晶圓絕緣層上的殘留物只占0. 54%, 再經(jīng)過CMP后，晶圓絕緣層上的殘留物就只有0. 98%，對(duì)半導(dǎo)體器件的制造的影響可以忽 略不計(jì)。以上舉較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所 應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的 精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
一種去除氮氧化硅膜殘留物的方法，該方法包括晶圓的SiON膜上吸附組成成分為氧化物且具有電性的殘留物；采用具有有機(jī)溶液胺的溶液對(duì)該晶圓的SiON膜清洗。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶液的有機(jī)溶液胺占所述溶液的 60% 70%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述溶液還包括酸溶劑或酸酚溶劑。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述酸酚溶劑占所述溶液的8% 11%。
5.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述清洗溫度為60攝氏度 80攝氏 度，時(shí)間為8 12分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種去除氮氧化硅膜殘留物的方法，該方法包括晶圓的SiON膜上吸附組成成分為氧化物且具有電性的殘留物；采用具有有機(jī)溶液胺的溶液對(duì)該晶圓的SiON膜清洗。本發(fā)明提供的方法可以干凈去除氮氧化硅膜表面的殘留物。
文檔編號(hào)H01L21/3105GK101989545SQ20091005594
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者傅俊, 馮森茂, 張海青, 王智東, 賴海長 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司