殘留物的清除方法與流程

2023-05-05 05:41:01

本發明涉及集成電路製造領域，特別涉及一種殘留物的清除方法。

背景技術：

在集成電路製造工藝中，刻蝕貫穿整個工藝流程，晶圓表面各種器件圖形的形成均是通過刻蝕形成的。所謂刻蝕是指從晶圓表面的薄膜上移除部分材料以形成圖形的過程。通過刻蝕，可以實現圖形從掩膜版到晶圓的轉移。

其中，通孔刻蝕(Via ETCH)是指在兩層互聯金屬線之間的層間膜(通常是各種各樣的氧化膜)內刻蝕出一系列通孔的過程，通孔裡面填入用於兩層金屬線間的互聯金屬，通過這些金屬線把成千上萬的電晶體連成具有一定功能的器件迴路。在通孔刻蝕過程中會產生聚合物(Polymer)，所述聚合物一般包含碳(C)、氟(F)、矽(Si)等元素。

所述聚合物(Polymer)是一種不必要而且難以清除的殘留物，容易和環境中的微小顆粒(Particle)一起粘附在晶圓的表面上，形成球形缺陷(ball defect)。所述球形缺陷會堵塞通孔，使得通孔尺寸變小，從而影響通孔的電阻特性。嚴重的，甚至會造成金屬布線間的開路，導致器件失效。因此，在通孔刻蝕工藝之後一般需要對晶圓進行清洗以去除其表面上的各種殘留物。

目前，主要有三種清洗方法去除晶圓表面殘留物：第一種清洗方法是毛刷清洗(Scrubber Clean)，即利用毛刷刷洗晶圓表面；第二種清洗方法是毛刷清洗的同時通入氮氣(Scrubber+N2 Clean)，通過氮氣吹掃以加強毛刷清洗的效果；第三種清洗方法是兩次藥液清洗(chemical double processed)，將晶圓依次放入化學藥液(辛酸ST250)中清洗兩次。

然而，第一種清洗方法和第二種清洗方法去除晶圓表面殘留物的效果都非常差，清洗之後球形缺陷基本上都沒有減少。第三種方法雖然能夠去除部分晶圓表面殘留物，但是由於辛酸ST250一般會自帶聚合物(Polymer)，因此清洗 效果也不盡人意，通過檢測設備觀察晶圓仍發現有球形缺陷。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種殘留物的清除方法，以解決現有技術中無法有效去除通孔刻蝕工藝殘留物，造成通孔缺陷的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種殘留物的清除方法，所述殘留物的清除方法包括：

提供一殘留物去除對象，所述殘留物去除對象的表面上具有殘留物；

在所述殘留物去除對象的表面上形成抗反射塗層以吸附所述殘留物；

去除所述抗反射塗層。

可選的，在所述的殘留物的清除方法中，所述抗反射塗層完全覆蓋所述殘留物清除對象的表面。

可選的，在所述的殘留物的清除方法中，所述抗反射塗層的厚度在1000埃米以上。

可選的，在所述的殘留物的清除方法中，所述抗反射塗層的厚度在1500埃米到2000埃米之間。

可選的，在所述的殘留物的清除方法中，所述殘留物去除對象是晶圓。

可選的，在所述的殘留物的清除方法中，所述殘留物是通孔刻蝕工藝所產生的聚合物。

可選的，在所述的殘留物的清除方法中，所述殘留物是光刻膠移除工藝的殘留物。

可選的，在所述的殘留物的清除方法中，所述殘留物是辛酸ST250自帶的聚合物。

可選的，在所述的殘留物的清除方法中，形成所述抗反射塗層的工藝為塗布工藝。

可選的，在所述的殘留物的清除方法中，去除所述抗反射塗層的工藝為剝離工藝。

在本發明提供的殘留物的清除方法中，通過在殘留物去除對象的表面上塗布具有強烈粘附作用的抗反射塗層，使其表面上的殘留物被粘在所述抗反射塗 層上，之後去除所述抗反射塗層，從而實現清除殘留物的目的，由此解決了殘留物所引起的各種問題，提高了器件的特性和良率。

附圖說明

圖1是本發明實施例的殘留物的清除方法的流程圖；

圖2是本發明實施例的晶圓表面在形成抗反射塗層前的結構示意圖；

圖3是本發明實施例的晶圓表面形成抗反射塗層後的結構示意圖；

圖4是本發明實施例的晶圓表面去除抗反射塗層後的結構示意圖；

圖5是本發明實施例的殘留物的清除方法去除球形缺陷與現有的清洗方法去除球形缺陷的效果對比圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的殘留物的清除方法作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

請參考圖1，其為本發明實施例的殘留物的清除方法的流程圖。如圖1所示，所述殘留物的清除方法包括：

步驟一：提供一殘留物去除對象，所述殘留物去除對象的表面上具有殘留物；

步驟二：在所述殘留物去除對象的表面上塗布抗反射塗層以吸附所述殘留物；

步驟三：去除所述抗反射塗層。

具體的，首先，如圖2所示，提供一殘留物去除對象10，所述殘留物去除對象10的表面上具有殘留物11。所述殘留物去除對象10可以是晶圓，也可以是其他半導體襯底或玻璃襯底。所述殘留物11可以是通孔刻蝕工藝所產生的聚合物(Polymer)，也可以是辛酸ST250本身自帶的聚合物(Polymer)、光刻膠移除工藝的殘留物以及各種微小顆粒(Particle)等。

接著，如圖3所示，通過塗布工藝在所述殘留物去除對象10的表面上形成 抗反射塗層(英文全稱為Bottom Anti Reflective coating，英文簡稱為BARC)20，所述抗反射塗層20對於所述殘留物去除對象10表面的殘留物11，包括通孔刻蝕工藝所產生的聚合物都有強烈的粘附的作用。塗布完成後，所述殘留物去除對象10的表面完全被所述抗反射塗層20覆蓋，所述殘留物去除對象10表面的殘留物11全被粘在所述反射塗層20上。

優選的，所述抗反射塗層20的厚度在1000埃米以上，進一步的，所述抗反射塗層20的厚度範圍在1500埃米到2000埃米之間，例如所述抗反射塗層20的厚度為1600埃米、1700埃米、1800埃米或1900埃米。

在形成抗反射塗層20之後，通過紫外線或加熱固化所述抗反射塗層20。

最後，通過剝離工藝去除所述抗反射塗層20。如圖4所示，由於所述殘留物11全被所述抗反射塗層20牢牢地吸附住了，因此去除所述抗反射塗層20時，所述殘留物11也被完全去除了。

實驗證明，本實施例提供的殘留物的清除方法不但簡單有效，而且對各種殘留物，包括通孔刻蝕工藝所產生的聚合物、辛酸ST250自帶的聚合物、光刻膠移除工藝的殘留物以及各種微小顆粒都有很好的去除效果，很好地解決了殘留物所引起的各種問題。例如，在通孔刻蝕過程中產生的聚合物(Polymer)所造成球形缺陷。

請參考圖5，其為本發明實施例的殘留物的清除方法去除球形缺陷與現有的清洗方法去除球形缺陷的效果對比圖。如圖5所示，在通孔刻蝕之後塗布抗反射塗層粘走晶圓表面的聚合物之後，球形缺陷基本上完全沒有了(圖中A部分所示)，而在通孔刻蝕之後將晶圓放入藥液中清洗，發現有很多球形缺陷(圖中B部分所示)。可見，本實施例提供的殘留物的清除方法比現有的聚合物的清除方法更加有效，能夠徹底地去除球形缺陷。

綜上，在本發明實施例提供的殘留物的清除方法中，通過在殘留物去除對象的表面塗布具有強烈粘附作用的抗反射塗層，使其表面上的殘留物被粘在所述抗反射塗層上，之後去除所述抗反射塗層，從而實現清除殘留物的目的，由此解決了殘留物所引起的各種問題，提高了器件的特性和良率。

上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，並非對本發明範圍的任何限定，本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬 於權利要求書的保護範圍。