专利名称：一种去除金属残留的方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造的技术领域，特别涉及一种去除金属残留的方法。
背景技术：
在晶片生产过程中，特别是在200mm晶片生产过程中，通常采用在铝Al中掺杂少 量的铜Cu的方式改善Al的电迁移的现象，但是由于Cu在Al晶界易析出，会造成金属特性 的颗粒。更差的情况则是这些金属特性的颗粒在后续蚀刻过程中会造成晶片中心的区域的 金属发生残留的现象，因而会有产生桥状结构的危险性
发明内容
鉴于上述，需要一种可以改善残留的去除状况的方法。本发明提出了一种去除金属残留的方法，包括步骤1，提供一种半导体晶片，该半导体晶片上具有金属结构，其中，该金属结构中 含有铝及分量比铝少的铜；步骤2，将该半导体晶片放入反应室；步骤3，在机台正常温度下利用探测装置探测铝Al信号，根据探测到的结果判断 需要蚀刻时间；步骤4，通入至少包括蚀刻用气体，进行蚀刻，去除Al。所述金属结构为在半导体晶片的上表面具有金属层。所述金属结构为在半导体晶片的上表面具有金属凸块。蚀刻用气体为氯气CL2和三氯化硼BCL3气体。步骤4中的蚀刻包括以下过程，利用蚀刻用气体进行蚀刻，而后检测光谱，判断是 否已蚀刻去除半导体晶片上的Al，是否除去必要的Al，如果是，则蚀刻完成，如果否则再次 利用蚀刻用气体进行蚀刻并检测，直到蚀刻完全。所述步骤1的金属结构中，铜含量为0. 5%。利用本发明的方法可以更有效地去除残留。下面结合附图，对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。对于所属技术领 域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显 而易见。
图1为本发明一较佳实施例的流程图。图2为本发明一较佳实施例的半导体晶片的剖视图。图3a、3b为未使用本发明的方法的晶片表面示意图。图4a、4b为使用了本发明方法的晶片表面示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种去除金属残留的方法作进一步 的详细说明。目前的技术中，一般是通过调整射频输出功率等方式来改善金属残留的情况。本 发明提出了一种新的方法，利用没有钝化气体N2的蚀刻气体进行蚀刻，从而改善金属残留 的情况。如图1所示，本发明一较佳实施例的一种去除金属残留的方法，包括以下步骤，步骤1，提供一种半导体晶片，该半导体晶片上包括半导体层12(金属介电层， Inter Metal Dielectric，简称IMD)，在半导体层的上方和下方分别具有金属层，称为第一 金属层METll和第二金属层MET13，第一金属层也可以是以金属凸块的形式存在。第一金属 层11与第二金属层13之间通过填充有金属的通孔Vial4连接，其中，该金属层中含有铝及 分量比铝少的铜，其中金属层表面上残留有铜15 ；步骤2，在该半导体晶片上涂覆光阻，而后将该半导体晶片放入腔体，也就是反应 室中，并通入蚀刻用气体(蚀刻用气体为氯气CL2和三氯化硼BCL3，本实施方式中，蚀刻用气 体不包含氮气)，进行等离子体蚀刻。该蚀刻过程中，利用探测装置探测晶片表面的Al的含 量，也就是首先利用探测装置探测晶片表面的Al的含量，而后利用蚀刻用气体进行蚀刻， 再检测光谱，判断是否已蚀刻去除半导体晶片上的Al，是否除去必要的Al，如果是，则蚀刻 完成，否则调整蚀刻的时间蚀刻参数，再次利用蚀刻用气体进行蚀刻，并再次检测，重复此 过程直到蚀刻完全。在蚀刻过程中，由于不同位置的金属的蚀刻率不同，所以还加入了过蚀 刻的过程，以便保证能够完全去除不需要的Al。步骤2之后，晶片表面没有残留析出的铜15。利用本发明的方法进行实验，过程如下准备四片实验用半导体晶片，要求晶片的透光率比较高，残留恶化，金属特性的颗 粒比较差。两片利用使用正常方式进行实验，两片使用去掉氮气N2的气体的实验程式。而后，通过检测检验机台进行检测，如图3a、3b和图4a、4b所示，可以看出发现利 用正常方式处理的半导体晶片的中心区域有明显的很差的残留，而使用无N2的气体的实验 程式几乎没有。其中，步骤1中的铜含量为0. 5%。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱 离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换的，均应涵盖在本发明的权利要 求的保护范围当中。
权利要求
一种去除金属残留的方法，其特征在于包括步骤1，提供一种半导体晶片，该半导体晶片上具有金属结构，其中，该金属结构中含有铝及铜；步骤2，将该半导体晶片放入反应室；步骤3，利用探测装置探测铝Al信号，根据探测到的结果判断需要蚀刻时间；步骤4，通入蚀刻用气体，进行蚀刻，去除Al。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，上述蚀刻参数包括蚀刻时间、蚀刻温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属结构为在半导体晶片的上表面具有金属层。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述金属结构为在半导体晶片的上表面 具有金属凸块。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，蚀刻用气体为氯气CL2和三氯化硼BCL3气体。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1的金属结构中，铜含量为 0. 5%。
7.根据权利要求1-6中的任一个所述的方法，其特征在于，步骤4中的蚀刻包括以下过 程，利用蚀刻用气体进行蚀刻，而后检测光谱，判断是否已蚀刻去除半导体晶片上的Al，是 否除去必要的Al ；如果是，则蚀刻完成；否则再次利用蚀刻用气体进行蚀刻并检测，直到蚀 刻完全。
全文摘要
本发明提出了一种去除金属残留的方法，包括步骤1，提供一种半导体晶片，该半导体晶片上具有金属结构，其中，该金属结构中含有铝及分量比铝少的铜；步骤2，将该半导体晶片放入反应室；步骤3，利用探测装置探测铝Al，根据探测到的结果判断需要蚀刻参数；步骤4，通入至少包括蚀刻用气体，进行蚀刻，去除Al。利用本发明的方法可以更有效地去除残留。
文档编号H01L21/3213GK101969028SQ200910152069
公开日2011年2月9日 申请日期2009年7月28日 优先权日2009年7月28日
发明者郁新举, 韩冬 申请人:和舰科技(苏州)有限公司