一种去除金属表面氟离子的方法技术

本发明专利技术公开了一种去除金属表面氟离子的方法。该方法包括以下步骤：用光刻显影液涂覆待处理的金属表面即可；其中，光刻显影液为碱性光刻显影液；待处理的金属表面为半导体集成制造中后端工艺结束后获得的器件表面。本发明专利技术的方法能够简单有效的去除金属表面氟离子，还特别适用于去除半导体集成制造中后端工艺结束后获得的器件表面的氟离子，可以普遍用于大规模生产中，成本较低。

A method of removing fluorine ion from metal surface

【技术实现步骤摘要】
一种去除金属表面氟离子的方法
本专利技术涉及一种去除金属表面氟离子的方法。
技术介绍
氟元素是半导体集成生产中所需要的一种化学品元素，虽然每个步骤和生产设备之间会有相对隔离的空间，但是半导体生产的净化间内难免有游离的氟离子存在。在半导体集成制造的后端工艺线中，需要用到金属布线来连接各个器件。通常会有微量的卤族元素氟离子(F离子)附着在金属表面，如果在后端工艺结束后不将氟离子去除，会对金属造成持续的腐蚀，严重情况下会影响器件的可靠性能。大部分的半导体集成制造厂对于氟离子腐蚀的处理主要集中在对净化间的净化标准的控制和净化等级的提升上，以期减少游离在空气中的氟离子来减少氟离子的对金属表面的影响，但对于要怎样处理已经受到氟离子影响的晶圆或潜在可能受氟离子影响的晶圆的研究较少。目前，未见能够简单有效地减少半导体生产后期金属表面氟离子腐蚀的方法。关于去除氟离子的材料选用，由于半导体芯片生产是一项比较精细的过程，所生产期间的最小尺寸是微米级甚至纳米级，任何未经验证过的化学品都不能用于半导体芯片的生产上。而用于去除工业废水中氟离子的那些化学品一方面未经半导体芯片生产的验证，另一方面那些化学品可能含有对半导体芯片电学性能有影响的物质，可能在去除氟离子的过程中引入其他的污染源。因此，研发一种简单有效且可用于半导体集成制造后端工艺结束后的去除金属表面氟离子的方法是本领域亟待解决的问题。
技术实现思路
半导体集成制造中后端工艺结束后获得的器件表面存在氟离子污染产品的风险，这些氟离子会对金属造成持续的腐蚀，严重情况下会影响器件的可靠性，因此，本专利技术提供了一种去除金属表面氟离子的方法。本专利技术的方法能够简单有效的去除金属表面氟离子，还特别适用于去除半导体集成制造中后端工艺结束后获得的器件表面的氟离子，可以普遍用于大规模生产中，成本较低。本专利技术通过以下技术方案解决上述技术问题。本专利技术提供了一种去除金属表面氟离子的方法，其包括以下步骤：用光刻显影液涂覆待处理的金属表面即可；其中，所述光刻显影液为碱性光刻显影液；所述待处理的金属表面为半导体集成制造中后端工艺结束后获得的器件表面。本专利技术中，所述光刻显影液较佳地为四甲基氢氧化铵溶液(TMAH)或四丁基氢氧化铵溶液(TBAH)。其中，所述四甲基氢氧化铵溶液的质量浓度可为1-25％，还可为2-5％，又可为2.4％。本领域技术人员知晓，所述四甲基氢氧化铵溶液的溶剂为水。所述质量浓度是指四甲基氢氧化铵的质量占所述四甲基氢氧化铵溶液的质量的百分比。其中，所述四丁基氢氧化铵溶液的质量浓度可为1-25％，还可为2-5％，又可为2.4％。本领域技术人员知晓，所述四丁基氢氧化铵溶液的溶剂为水。所述质量浓度是指四丁基氢氧化铵的质量占所述四丁基氢氧化铵溶液的质量的百分比。本专利技术中，所述涂覆的方法可为本领域常规的涂覆的方法，对所述涂覆的方法不做特殊限定，只要能实现使所述光刻显影液均匀分布在待处理的金属表面即可，例如所述涂覆的方法可为喷涂，浸润等。本专利技术中，所述待处理的金属表面可为半导体集成制造中后端工艺结束后获得的晶圆片的表面。本专利技术中，所述光刻显影液的用量可为本领域常规的用量，对所述光刻显影液的用量不做特殊限定，只要能实现使所述光刻显影液均匀分布在待处理的金属表面即可。例如，选用20mL的光刻显影液可完全覆盖直径150毫米的晶圆片。本专利技术中，一般而言，所述待处理的金属表面附着有氟离子。所述待处理的金属表面可包含铝基金属或铜基金属，例如所述铝基金属可为铝硅铜金属、铝铜金属或铝硅金属。本领域技术人员知晓，“铝基金属”这一概念一般是指该金属中以铝为主还包含有少量其他物质，例如硅、铜等。其中，所述铝硅铜金属中硅的含量可为0.8-1.2％，还可为1％。所述铝硅铜金属中铜的含量可为0.02-0.04％，还可为0.04％。所述铝铜金属中铜的含量可为0.3-0.7％，还可为0.5％。所述铝硅金属中硅的含量可为0.8-1.2％，还可为1％。本专利技术中，所述涂覆后较佳地进行静置，之后可用水冲洗所述待处理的金属表面。其中，所述静置的时间较佳地为20-40s。其中，所述水较佳地为去离子水。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。本专利技术所用试剂和原料均市售可得。本专利技术的积极进步效果在于：本专利技术的方法能够简单有效的去除金属表面氟离子，还特别适用于去除半导体集成制造中后端工艺结束后获得的器件表面的氟离子，可以普遍用于大规模生产中，成本较低。附图说明图1为本专利技术实施例1中未处理的金属表面的扫描电镜照片。图2为采用本专利技术方法处理后金属表面的扫描电镜照片(局部放大图)。具体实施方式下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。本专利技术实施例使用的材料具体说明如下：光刻显影液——四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液：购自富士胶片电子材料(苏州)有限公司的FHD-5正性光刻胶显影液实施例1半导体集成制造的后端工艺结束后，将晶圆片(该器件表面为铝硅铜金属表面，1％硅，0.04％铜)送到普通光刻显影设备中，在晶圆片表面喷涂光刻显影液(20mL的光刻显影液可完全覆盖直径150毫米的晶圆片)：四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液(质量浓度为2.4％)，20s后用去离子水冲洗晶圆表面。图1为处理前的金属表面的扫描电镜照片，其中深颜色(图中显示为黑色)的点代表氟离子。图2为处理后的金属表面的扫描电镜照片(局部放大图)，其中颜色较浅(图中显示为白色)的点代表未处理前该位置处为氟离子。实施例2本实施例中采用的光刻显影液为四丁基氢氧化铵溶液(TBAH)，其余条件与实施例1相同，其去除氟离子的效果与实施例1相近。效果实施例1以上实施例1中，以氧离子为参考基准，在使用本专利技术的方法前，随机3个位置的氟氧比(F/O，F/O的值小于0.12符合规范)超过半导体使用规范；在使用本专利技术的方法后，随机3个位置的氟氧比均小于半导体使用规范，说明本专利技术的方法可有效除去金属表面的氟离子。结果见表1。表1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除金属表面氟离子的方法，其特征在于，其包括以下步骤：用光刻显影液涂覆待处理的金属表面即可；其中，所述光刻显影液为碱性光刻显影液；所述待处理的金属表面为半导体集成制造中后端工艺结束后获得的器件表面。/n

【技术特征摘要】
1.一种去除金属表面氟离子的方法，其特征在于，其包括以下步骤：用光刻显影液涂覆待处理的金属表面即可；其中，所述光刻显影液为碱性光刻显影液；所述待处理的金属表面为半导体集成制造中后端工艺结束后获得的器件表面。


2.如权利要求1所述的去除金属表面氟离子的方法，其特征在于，所述光刻显影液为四甲基氢氧化铵溶液或四丁基氢氧化铵溶液。


3.如权利要求2所述的去除金属表面氟离子的方法，其特征在于，当所述光刻显影液为四甲基氢氧化铵溶液时，所述四甲基氢氧化铵溶液的质量浓度为1-25％；
当所述光刻显影液为四丁基氢氧化铵溶液时，所述四丁基氢氧化铵溶液的质量浓度为1-25％。


4.如权利要求3所述的去除金属表面氟离子的方法，其特征在于，所述四甲基氢氧化铵溶液的质量浓度为2-5％，较佳地为2.4％；
所述四丁基氢氧化铵溶液的质量浓度为2-5％，较佳地为2.4％。


5.如权利要求1所述的去除金属表面氟离子的方法，其特征在于，所述涂覆的方法为喷涂或浸润；
和/或，所述待处理的金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海波，
申请(专利权)人：上海先进半导体制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31