[发明专利]半导体器件的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体器件的清洗方法。

背景技术

在铝铜技术的后段工艺中，羟胺（HDA）基溶剂通常用于焊垫（PAD）刻蚀之后的溶剂清洗工序。将该羟胺基溶剂用于溶剂清洗工序是由于该羟胺可以有效地去除残留的光刻胶和有机残留物。

然而，在焊垫刻蚀工艺完成之后，会在铝铜焊垫100的上表面形成铝卤化合物层101（如图1A所示），铝卤化合物是刻蚀反应的副产物。随后在氧气的灰化处理之后，还会在铝卤化合物层101上形成氧化铝层102（如图1B所示）。在使用的羟胺溶剂执行溶剂清洗工序时，虽然能够有效地去除光刻胶和有机残留物，但却无法去除铝卤化合物层101和氧化铝层102（如图1C所示）。然而，在潮湿的环境中，金属卤化物却会形成酸性结晶缺陷源103（如图1D所示）。这些酸性晶体缺陷源103很可能腐蚀铝卤化合物层101和氧化铝层102进而对铝铜焊垫100形成腐蚀，而导致半导体器件失效。

因此，需要一种半导体器件的清洗方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种半导体器件的清洗方法，包括：对刻蚀后的铝铜焊垫执行羟胺基溶剂的第一清洗工序；执行氟基氧化物刻蚀剂的第二清洗工序，以去除金属氧化物和金属卤化物；以及执行去离子水的快排快冲清洗的第三清洗工序。

优选地，所述第二清洗工序的清洗时间为20-60秒。

优选地，清洗方法是采用槽式清洗机台执行的。

优选地，所述氟基氧化物刻蚀剂为氟基的缓冲氧化物刻蚀剂。

优选地，第二清洗工序是在所述快排快冲清洗的预浸润过程中执行的，在所述预浸润过程中使用所述氟基氧化物刻蚀剂的去离子水溶液。

优选地，所述氟基氧化物刻蚀剂的去离子水溶液的体积比浓度为0.05%~0.5%。

优选地，所述快排快冲清洗还包括在所述预浸润步骤之后执行的至少3个快排快冲周期。

优选地，所述快排快冲清洗包括4个快排快冲周期。

优选地，在所述第一清洗工序和所述第二清洗工序之间还包括去除所述羟胺基溶剂的清洗步骤。

优选地，在所述第三清洗工序之后还包括干燥步骤。

本发明通过在羟胺的第一清洗工序之后执行氟基氧化物刻蚀剂的第二清洗工序，可以去除刻蚀后的铝铜焊垫表面上的金属氧化物和金属卤化物，以避免在潮湿的环境下在铝铜焊垫中形成酸性晶体缺陷源，进而避免对铝铜焊垫形成腐蚀而导致半导体器件失效。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1A-1D为现有的焊垫刻蚀步骤之后进行的各步骤所获得的器件的剖视图；

图2为根据本发明一个实施方式清洗半导体器件的流程图；以及

图3为根据本发明另一个实施方式清洗半导体器件的流程图。

具体实施方式

接下来，将结合附图更加完整地描述本发明，附图中示出了本发明的实施例。但是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。

本发明提供一种半导体器件的清洗方法，该清洗方法主要是针对刻蚀后的铝铜焊垫进行的。在完成铝铜焊垫的刻蚀工艺之后，需要对铝铜焊垫表面的光刻胶和有机残留物以及卤化物和氧化物进行清洗。图2为根据本发明一个实施方式清洗半导体器件的流程图，如图2所示，本发明提供的清洗方法主要包括以下步骤：