发明名称 半导体装置制造方法及处理液体
摘要 本发明旨在提供一种半导体装置制造方法,该半导体装置制造方法系用为于清洗后于一半导体基板上形成一配线层,并可避免该配线层之洗提及氧化。本发明并提供一种用于该制造方法之处理液体。于电浆环境下形成一铜配线、该铜配线上之一内层膜、及该内层膜中用以露出该铜配线表面之一开口。将IPA喷洒至该半导体装置,其后,进行一有机释出制程,其使用胺溶剂以去除蚀刻残留。其后,再以IPA洗净该半导体装置以去除残留之胺,接着以一硷性之处理液体清洗。其后,以纯水或CO2水清洗并烘乾。
申请公布号 TW548736 申请公布日期 2003.08.21
申请号 TW091115379 申请日期 2002.07.09
申请人 NEC电子股份有限公司 发明人 青木秀克;中别府健一;富盛浩昭;竹 利至;弘长 伸夫;浩之
分类号 H01L21/304 主分类号 H01L21/304
代理机构 代理人 周良谋 新竹市东大路一段一一八号十楼
主权项 1.一种半导体装置制造方法,该半导体装置系形成于半导体晶圆上,该半导体装置制造方法包含:提供一配线层,于该配线层上覆盖一内层膜,于该内层膜中形成一露出该配线层之一通孔;以一有机残留清洗该配线层;及于清洗该配线前供应一非水溶剂至该内层膜。2.如申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中于该供应一非水溶剂前,于电浆环境下处理至少该通孔之其一及该内层膜。3.如申请专利范围第2项之半导体装置制造方法,其更包含:提供一含防蚀剂之处理液体至该通孔。4.如申请专利范围第3项之半导体装置制造方法,其中该处理液体含一非水溶剂。5.如申请专利范围第4项之半导体装置制造方法,其更包含:于以一有机残留清洗该配线层后,以一非水溶剂清洗该半导体装置。6.如申请专利范围第5项之半导体装置制造方法,其更包含:于以该非水溶剂清洗该半导体装置后将该半导体装置加以烘乾。7.如申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中提供该配线层之制程更包含:于该内层膜上形成一光阻图案;以该光阻图案作为光罩,选择性地蚀刻该内层膜;及进行灰化以去除该光阻图案。8.如申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中该配线层系选自含铜、银、铜合金及银合金之群组中之其一。9.如申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中该非水溶剂为醇类。10.如申请专利范围第9项之半导体装置制造方法,其中该非水溶剂系选自含异丙醇、异丁基醇、异戊基醇、乙基乙醚、乙烯乙二醇单乙基乙醚、丙醇、1-丁醇、2-丁醇、甲醇、甲基异丁基酮、及甲基乙基酮之群组中之其一、或选自该群组中二者以上之混合物。11.如申请专利范围第3项之半导体装置制造方法,其中该防蚀剂系选自含苯并三唑、1,2,3-甲苯三唑、1,2,4-甲苯三唑、羧基苯并三唑、1-羟基苯并三唑、硝基苯并三唑、5-甲基-1H-苯并三唑、二羟基丙基苯并三唑、尿素类防蚀剂、及嘌呤化合物防蚀剂之群组中之其一、或选自该群组中二者以上之混合物。12.如申请专利范围第3项之半导体装置制造方法,其中该处理液体包含:异丙醇、合计0.5至30%之苯并三唑、合计为0.0005至1%之胺类、及合计0.1至5%之水,而该处理液体为硷性。13.如申请专利范围第12项之半导体装置制造方法,其中该胺类系选自含1-氨基-2-丙醇、2-氨基-1-丙醇、3-氨基-1-丙醇、2-甲基氨基乙醇、2-氨基-2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-二乙基氨基乙醇、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇、2-(二乙基氨基)乙醇、2-二(甲基胺)乙醇、胆硷、吗福、二乙烯三胺、及三乙烯四胺之群组中之其一、或选自该群组中二者以上之混合物。14.如申请专利范围第1项之半导体装置制造方法,其中该配线层与该半导体晶圆分隔,且该配线层包含一大范围配线区及一描绘配线区,而连接至该大范围配线区之该通孔之露出区域大于连接至该描绘配线区之该通孔之露出区域。15.如申请专利范围第14项之半导体装置制造方法,其中该连接至该大范围配线区之该通孔之露出区域为该连接至该描绘配线区之该通孔之露出区域之100倍。16.如申请专利范围第15项之半导体装置制造方法,其中连接至该大范围配线区之该通孔之数量大于1000,而该连接至该大范围配线区之该通孔之数量为该连接至该描绘配线区之该通孔之数量之100倍。17.一种处理液体,其系用于一内层膜之通孔,该内层膜系覆盖于一形成于一半导体晶圆之配线层上,该处理液体包含一防蚀剂。18.如申请专利范围第17项之处理液体,其更包含一非水溶剂。19.如申请专利范围第18项之处理液体,其中该非水溶剂为醇类。20.如申请专利范围第18项之处理液体,其中该非水溶剂系选自含异丙醇、异丁基醇、异戊基醇、乙基乙醚、乙烯乙二醇单乙基乙醚、丙醇、1-丁醇、2-丁醇、甲醇、甲基异丁基酮、及甲基乙基酮之群组中之其一,或选自该群组中二者以上之混合物。21.如申请专利范围第17项之处理液体,其中该防蚀剂系选自含苯并三唑、1,2,3-甲苯三唑、1,2,4-甲苯三唑、羧基苯并三唑、1-羟基苯并三唑、硝基苯并三唑、5-甲基-1H-苯并三唑、二羟基丙基苯并三唑、尿素类防蚀剂、及嘌呤化合物防蚀剂之群组中之其一、或选自该群组中二者以上之混合物。22.如申请专利范围第17项之处理液体,其包含:异丙醇、合计0.5至30%之苯并三唑、合计为0.0005至1%之胺类、及合计0.1至5%之水,而该处理液体为硷性。23.如申请专利范围第22项之处理液体,其中该胺类系选自含1-氨基-2-丙醇、2-氨基-1-丙醇、3-氨基-1-丙醇、2-甲基氨基乙醇、2-氨基-2-氨基-2-甲基-1-丙醇、2-二乙基氨基乙醇、单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇、2-(二乙基氨基)乙醇、2-二(甲基胺)乙醇、胆硷、吗福、二乙烯三胺、及三乙烯四胺之群组中之其一,或选自该群组中二者以上之混合物。图式简单说明:图1A至1D为配线层形状之概略俯视图。图2为该配线层之熔化行为之剖面图。图3为依据本发明之实施例之使用有机释出液之半导体装置制造方法之流程图。图4A至4D系以制程顺序显示该实施例之半导体装置制造方法之剖面图。图5A至5D系以制程顺序显示该实施例之半导体装置制造方法及显示图4之下一制程之剖面图。图6A及6B系以制程顺序显示该实施例之半导体装置制造方法及显示图5之下一制程之剖面图。图7A至7C系以制程顺序显示该实施例之半导体装置制造方法及显示图6之下一制程之剖面图。图8A至8C系以制程顺序显示该实施例之半导体装置制造方法及显示图7之下一制程之剖面图。图9A至9C为清洗后通孔中之铜配线s之SEM观察结果;其中,图9A显示观察方法之透视图、图9B系显示比较例编号2之铜配线之观察结果之示意图、图9C系显示实施例编号3之铜配线之观察结果之示意图。图10A及10B系为以样品(晶圆)表面位置为横轴以电位为纵轴而得到该样品测量结果之电位分布;其中,图10A显示该样品于IPA喷洒制程前之电位分布、图10B显示该样品于IPA喷洒制程后之电位分布。图11系为以纯水洗净时间为横轴而以BTA膜厚度为纵轴之纯水洗净时间与BTA膜厚度之相关图;其中,曲线(a)显示实施例之编号4之测量结果、曲线(b)显示实施例之编号6之测量结果。图12系使用相关习知之有机释出液之半导体装置清洗方法之流程图。
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