[发明专利]一种湿法清洗等离子体刻蚀残留物的方法

说明书

技术领域

    本发明公开了一种湿法清洗工艺，尤其涉及一种适用于半导体后段制程中清除介电质等离子体刻蚀残留物及侧壁损伤层的一种湿法清洗等离子体刻蚀残留物的方法。

背景技术

    在半导体集成电路后段铜制程中，随着特征尺寸的减小和低介电常数材料（Low-k）的引入，对于等离子体刻蚀后湿法清洗的要求越来越高。特征尺寸减小，等离子体刻蚀或光阻灰化后聚合物残留物更难去除。引入低介电常数材料（Low-k）（特别是多孔低介电常数材料），等离子体刻蚀、光阻灰化等很容易损伤低介电常数材料（Low-k）造成介电常数升高。而为了降低刻蚀对低介电常数材料（Low-k）的损伤，往往会使用聚合物比较重的刻蚀方式保护低介电常数材料（Low-k）侧壁。同时为了降低有效介电常数，要求去除低介电常数材料（Low-k）侧壁损伤层。这就要求等离子体刻蚀后湿法清洗不仅能够有效清除聚合物残留物，还要去除侧壁损伤层。

在业界后段铜制程中，通常选用铜腐蚀液（ST250）和稀氟氢酸（DHF，Dilute HF）中一种清洗液进行刻蚀后湿法清洗。图1是现有技术中采用稀氟氢酸进行湿法刻蚀的效果图，请参见图1，铜腐蚀液（ST250）去除聚合物残留物更有效，但无法有效去除侧壁损伤层，况且铜腐蚀液（ST250）是一种含有有机物的溶液，致密的侧壁损伤层去除后，有机溶剂会渗入低介电常数材料（Low-k）孔洞无法排出中，造成介电常数的更大升高。

图2是现有技术中采用铜腐蚀液进行湿法刻蚀的效果图，请参见图2，DHF去除聚合物残留物的工艺窗口比较小，特别随着特征尺寸减小，残留物高的位置很难完全去除，引起可靠性问题。

湿法清洗前后，也可采用等离子体（H2、H2/N2、H2/He等）处理去除聚合物残留物，增加工艺窗口。但是等离子体处理对低介电常数材料（Low-k）损伤较大，特别是多孔低介电常数材料（Low-k）。

发明内容

本发明公开了一种湿法清洗等离子体刻蚀残留物的方法，用以解决现有技术中采用单一的清洗液清洗效果不理想的问题。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种湿法清洗等离子体刻蚀残留物的方法，其中，在半导体集成电路后段铜制程中，完成介电质层等离子干法刻蚀后，进行第一湿法清洗，以去除干法刻蚀后的聚合物残留；并进行第二湿法清洗，以去除侧壁损伤层。

如上所述的湿法清洗等离子体刻蚀残留物的方法，其中，所述第一湿法清洗所采用的清洗液为铜腐蚀液。

如上所述的湿法清洗等离子体刻蚀残留物的方法，其中，所述第二湿法清洗所采用的清洗液为稀氟氢酸。

如上所述的湿法清洗等离子体刻蚀残留物的方法，其中，所述稀氟氢酸的浓度范围是1：100~1：1000。

如上所述的湿法清洗等离子体刻蚀残留物的方法，其中，所述介电质层等离子干法刻蚀包括：在旋涂光刻胶，并进行光刻工艺形成通孔图形之后，进行第一干法蚀刻，以形成通孔，并移除光刻胶。

如上所述的湿法清洗等离子体刻蚀残留物的方法，其中，在所述第一干法刻蚀后，进行第一湿法清洗；并进行第二湿法清洗。

如上所述的湿法清洗等离子体刻蚀残留方法，其中，所述介电质层等离子干法刻蚀包括：在旋涂底部抗反射涂层，填充通孔，并旋涂光阻，光刻形成沟槽图形后的第二干法刻蚀。

如上所述的湿法清洗等离子体刻蚀残留方法，其中，所述第二干法刻蚀包括：干法刻蚀形成沟槽，去除剩余光刻胶和底部抗反射涂层，刻蚀打开通孔。

如上所述的湿法清洗等离子体刻蚀残留方法，其中，在所述第二干法刻蚀之后，进行第一湿法清洗；进行第二湿法清洗。

如上所述的湿法清洗等离子体刻蚀残留方法，其中，完成第一湿法清洗和第二湿法清洗后进行常规后续制程，不对半导体集成电路后段铜制程中的其余工艺和步骤造成影响。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明一种湿法清洗等离子体刻蚀残留方法解决了现有技术中采用单一的清洗液清洗效果不理想的问题，通过分别进行第一湿法清洗和第二湿法清洗去除残留物及侧壁损伤层，实现良好的清洗效果。

附图说明

图1是现有技术中采用稀氟氢酸进行湿法刻蚀的效果图；

图2是现有技术中采用铜腐蚀液进行湿法刻蚀的效果图；

图3是现有技术中半导体集成电路后段铜制程的流程图；

图4是本发明湿法清洗等离子体刻蚀残留方法的流程图；

图5是本发明湿法清洗等离子体刻蚀残留方法的步骤图。

具体实施方式