具有氟残留或氯残留的半导体结构的处理方法技术

一种具有氟残留或氯残留的半导体结构的处理方法，包括：将半导体结构置于等离子体处理腔室内，通入第一气体，其包括轰击气体，使第一气体产生第一等离子体，利用第一等离子体对半导体结构进行脱氟处理或脱氯处理；通入第二气体，使其产生第二等离子体，利用第二等离子体对半导体结构进行表面钝化处理。通过脱氟处理或脱氯处理，防止氟残留或氯残留与半导体结构中的相应层发生反应，阻止半导体结构受到腐蚀。考虑到进行脱氟处理或脱氯处理之后半导体结构中可能会存在少量氯残留或氟残留，可对半导体结构进行表面钝化处理以在半导体结构表面形成钝化层，防止具有氟残留或氯残留的半导体结构与水分接触，进而避免了在半导体结构中形成晶体缺陷。

Process for treating semiconductor structures with residual or residual chlorine

Including the processing method, a residual fluoride or chlorine residual semiconductor structure: the semiconductor structure in a plasma processing chamber into a first gas, which comprises the first bombardment of gas, gas produced the first plasma, removing fluorine treatment or dechlorination treatment on the semiconductor structure using first pass into the gas plasma; second, the the second generation of plasma, surface passivation of semiconductor structure using second plasma. By the removal of fluorine or dechlorination, the residual or residual chlorine is prevented from reacting with the corresponding layer in the semiconductor structure to prevent corrosion of the semiconductor structure. Taking into account of defluorination after treatment or dechlorination treatment in a semiconductor structure may be the presence of a small amount of residual chlorine or fluorine residue, the semiconductor structure surface passivation in semiconductor structure formed on the surface of the passivation layer, prevent fluorine or chlorine residual residual semiconductor structure in contact with moisture, and avoid the formation of crystal defects in semiconductor structure in.

【技术实现步骤摘要】
具有氟残留或氯残留的半导体结构的处理方法
本专利技术属于半导体制造领域，特别是涉及一种具有氟残留或氯残留的半导体结构的处理方法。
技术介绍
在半导体刻蚀工艺中常常会利用一些含氟的刻蚀气体或含氯的刻蚀气体，含氟气体会电离出氟离子（F-），含氯气体会电离出氯离子（Cl-），氟离子及氯离子会与半导体结构中的相应层发生反应从而达到刻蚀的目的。刻蚀完成之后，半导体结构中会有氟残留或氯残留，所述氟残留或氯残留会给半导体结构带来诸多不利的影响：如腐蚀半导体结构、在半导体结构表面形成晶体缺陷（crystaldefect）等等。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是对具有氟残留或氯残留的半导体结构进行处理，以消除氟残留或氯残留给半导体结构带来的不利影响。为解决上述问题，本专利技术提供了一种具有氟残留或氯残留的半导体结构的处理方法，包括：将半导体结构置于等离子体处理腔室内，向等离子体处理腔室中通入第一气体，所述第一气体包括轰击气体，使所述第一气体产生第一等离子体，利用所述第一等离子体对半导体结构进行脱氟处理或脱氯处理；进行所述脱氟处理或脱氯处理之后，向等离子体处理腔室中通入第二气体，使所述第二气体产生第二等离子体，利用所述第二等离子体对半导体结构进行表面钝化处理。可选地，所述轰击气体包括Ar。可选地，所述脱氟处理或脱氯处理的工艺参数包括：Ar的流量为20sccm～500sccm，压强为5mTorr～200mTorr，功率为100W～1500W。可选地，所述第一气体还包括反应气体，所述反应气体包括H2。可选地，所述脱氟处理或脱氯处理的工艺参数包括：Ar的流量为20sccm～500sccm，H2的流量为20sccm～500sccm，压强为5mTorr～200mTorr，功率为100W～1500W。可选地，所述第二气体包括CH4及N2。可选地，所述表面钝化处理的工艺参数包括：CH4的流量为20sccm～500sccm，N2的流量为20sccm～500sccm，压强为5mTorr～200mTorr，功率为100W～1500W。可选地，所述半导体结构包括暴露在所述第一等离子体及第二等离子体下的铝垫。可选地，所述半导体结构包括暴露在所述第一等离子体及第二等离子体下的铝垫，利用CH4及N2进行所述表面钝化处理之前，向等离子体处理腔室中通入O2，使O2产生等离子体，利用由O2产生的等离子体对半导体结构进行表面钝化处理。可选地，利用由O2产生的等离子体对半导体结构进行表面钝化处理的工艺参数包括：O2的流量为20sccm～500sccm，压强为5mTorr～200mTorr，功率为100W～1500W。可选地，所述半导体结构包括暴露在所述第一等离子体及第二等离子体下的图形化氮化钛层。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术所提供的具有氟残留或氯残留的半导体结构的处理方法包括：将半导体结构置于等离子体处理腔室内，向等离子体处理腔室中通入第一气体，第一气体包括轰击气体，使第一气体产生第一等离子体，利用第一等离子体对半导体结构进行脱氟处理或脱氯处理；然后，向等离子体处理腔室中通入第二气体，使第二气体产生第二等离子体，利用第二等离子体对半导体结构进行表面钝化处理。通过脱氟处理或脱氯处理，防止氟残留或氯残留与半导体结构中的相应层发生反应，阻止半导体结构受到腐蚀。考虑到进行脱氟处理或脱氯处理之后半导体结构中可能会存在少量氯残留或氟残留，可对半导体结构进行表面钝化处理以在半导体结构表面形成钝化层，防止具有氟残留或氯残留的半导体结构与水分接触，进而避免了在半导体结构中形成晶体缺陷。附图说明图1是本专利技术中对具有氟残留或氯残留的半导体结构进行处理的流程图；图2是本专利技术的一个实施方式中一种半导体结构的剖视图；图3是本专利技术的另一个实施方式中一种半导体结构的剖视图。具体实施方式下面结合附图，通过具体实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的可实施方式的一部分，而不是其全部。根据这些实施例，本领域的普通技术人员在无需创造性劳动的前提下可获得的所有其它实施方式，都属于本专利技术的保护范围。图1是本专利技术中对具有氟残留或氯残留的半导体结构进行处理的流程图，如图1所示，具有氟残留或氯残留的半导体结构的处理方法包括：步骤S1：将半导体结构置于等离子体处理腔室内，向等离子体处理腔室中通入第一气体，第一气体包括轰击气体，使第一气体产生第一等离子体，利用第一等离子体对半导体结构进行脱氟处理或脱氯处理；步骤S2：向等离子体处理腔室中通入第二气体，使第二气体产生第二等离子体，利用第二等离子体对半导体结构进行表面钝化处理。下面结合两个具体实施方式对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施方式一如图2所示，半导体结构10包括半导体衬底11、形成在半导体衬底11上的介电层12、形成在介电层12上的图形化金属层13及形成在图形化金属层13和介电层12上的钝化层（passivationlayer）14，图形化金属层13用作焊盘（bondingpad），钝化层14中具有暴露出部分图形化金属层13的开口141。在一个实施例中，图形化金属层13的材料包括铝或铝铜合金，称这种图形化金属层13为铝垫（Alpad）。在介电层12上形成铝垫13时，首先在介电层12上形成一层铝层（未图示），然后，在铝层上形成图形化光刻胶层，接着，利用干法刻蚀去除未被图形化光刻胶层覆盖的铝层，形成图形化的铝层，即为铝垫13。铝层的刻蚀气体通常为含氯气体，如BCl3、CCl4、SiCl4、Cl2，之所以选择含氯气体作为铝层的刻蚀气体是因为其刻蚀产物为挥发性气体，容易从刻蚀腔室中抽走。然而，刻蚀形成铝垫13之后，铝垫13中会有氯残留16。钝化层14的材料通常为氧化硅，在钝化层14中形成开口141时，首先，在钝化层14上形成图形化光刻胶层，接着，利用干法刻蚀去除未被图形化光刻胶层覆盖的钝化层14。钝化层14的刻蚀气体通常为含氟气体，如CF4、SF6，之所以选择含氟气体作为钝化层14的刻蚀气体是因为其具有良好的刻蚀选择比及各向异性性能。然而，刻蚀形成暴露出部分铝垫13的开口141之后，铝垫13中会有氟残留17。氯残留16会与铝垫13发生反应并生成AlCl3，当铝垫13与水分接触时，会发生以下的自循环反应：化学反应（1）的生成物Al(OH)3会分解成Al2O3及H2O，从而在铝垫13表面形成晶体缺陷（crystaldefect），这种晶体缺陷的主要成分是Al2O3·nH2O，影响了铝垫13的焊接性能，另外，化学反应（1）的生成物HCl能与铝垫13发生反应，以致铝垫13受到腐蚀；化学反应（2）的生成物AlCl3又可以作为反应物继续与水发生化学反应（1），如此循环反应。AlCl3+3H2O→Al(OH)3+3HCl（1）2Al+6HCl→2AlCl3+3H2（2）氟残留17会与铝垫13发生反应并生成AlF3，当铝垫13与水分接触时，会发生以下的自循环反应：化学反应（3）的生成物Al(OH)3会分解成Al2O3及H2O，从而在铝垫13表面形成晶体缺陷（crystaldefect），这种晶体缺陷的主要成分是Al2O3·nH2O，影响了铝垫13的焊接性能，另外，化学反应（3）的生成物HF能与铝垫13本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有氟残留或氯残留的半导体结构的处理方法，其特征在于，包括：将半导体结构置于等离子体处理腔室内，向等离子体处理腔室中通入第一气体，所述第一气体包括轰击气体，使所述第一气体产生第一等离子体，利用所述第一等离子体对半导体结构进行脱氟处理或脱氯处理；进行所述脱氟处理或脱氯处理之后，向等离子体处理腔室中通入第二气体，使所述第二气体产生第二等离子体，利用所述第二等离子体对半导体结构进行表面钝化处理。

【技术特征摘要】
1.一种具有氟残留或氯残留的半导体结构的处理方法，其特征在于，包括：将半导体结构置于等离子体处理腔室内，向等离子体处理腔室中通入第一气体，所述第一气体包括轰击气体，使所述第一气体产生第一等离子体，利用所述第一等离子体对半导体结构进行脱氟处理或脱氯处理，其中，所述轰击气体不能与氟残留或氯残留发生反应，当所述轰击气体被等离子体化后，产生的等离子体可对氯残留及氟残留进行物理轰击，以将氯残留及氟残留去除；进行所述脱氟处理或脱氯处理之后，向等离子体处理腔室中通入第二气体，使所述第二气体产生第二等离子体，利用所述第二等离子体对半导体结构进行表面钝化处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轰击气体包括Ar。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述脱氟处理或脱氯处理的工艺参数包括：Ar的流量为20sccm～500sccm，压强为5mTorr～200mTorr，功率为100W～1500W。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一气体还包括反应气体，所述反应气体包括H2。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述脱氟处理或脱氯处理的工艺参数包括：Ar的流量为20sccm～500sccm，H2的流量为20sccm～500sccm，压强为5mT...

【专利技术属性】
技术研发人员：王冬江，张城龙，张海洋，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：