[發(fā)明專利]金屬層光刻的干法去膠返工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110221213.3
• 申請(qǐng)日: 2011-08-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102914950A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝寶強(qiáng);楊兆宇;趙志勇;楊杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫華潤(rùn)上華科技有限公司
• 主分類號(hào): G03F7/42
• 分類號(hào): G03F7/42;H01L21/311
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種金屬層光刻的干法去膠返工方法。

【背景技術(shù)】

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展及芯片集成度的提高，金屬互連引線變得更細(xì)、更窄、更薄，同時(shí)金屬連線之間的距離也愈來(lái)愈窄。金屬層次的光刻返工(metal?rework)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量便有了顯著的影響。

傳統(tǒng)的返工流程是通過(guò)干法、濕法去膠，然后再次進(jìn)行光刻。干法去膠的返工流程中去膠溫度在250℃左右，該溫度制程會(huì)使金屬里的銅含量發(fā)生改變(標(biāo)準(zhǔn)的金屬是99.5％的鋁加上0.5％的銅)。銅含量的改變會(huì)導(dǎo)致后續(xù)金屬蝕刻的異常，易產(chǎn)生金屬殘留物，導(dǎo)致金屬連條。

為了解決該問(wèn)題，一種傳統(tǒng)的方法是在上述返工流程后、下一次光刻前增加一步N₂O處理工藝，將金屬里銅含量拉回正常?？梢岳斫獾模黾右徊絅₂O處理工藝會(huì)增加生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

基于此，有必要提供一種成本較低，又能夠解決返工流程中金屬里銅含量被改變的問(wèn)題的金屬層光刻的干法去膠返工方法。

一種金屬層光刻的干法去膠返工方法，包括下列步驟：步驟A，提供一晶圓片，所述晶圓片包括表面的金屬層，所述金屬層表面設(shè)有光刻膠；步驟B，通過(guò)靜電卡盤(pán)支撐所述晶圓片，所述靜電卡盤(pán)的頂針處于舉起狀態(tài)，所述晶圓片僅通過(guò)所述頂針與靜電卡盤(pán)接觸；步驟C，使用干法去膠工藝去除所述光刻膠；步驟D，再次對(duì)所述金屬層進(jìn)行光刻。

優(yōu)選的，所述干法去膠工藝中將所述晶圓片的溫度控制在180至200攝氏度。

優(yōu)選的，所述步驟C的反應(yīng)氣體包括氧氣和氮?dú)狻?!-- SIPO -->

優(yōu)選的，所述頂針的數(shù)量為3。

優(yōu)選的，所述步驟C和步驟D之間還包括用濕法去除步驟C產(chǎn)生的聚合物的步驟。

上述金屬層光刻的干法去膠返工方法，在返工的干法去膠過(guò)程中，讓靜電卡盤(pán)的頂針保持舉起狀態(tài)，降低了晶圓片的溫度，減小了干法去膠過(guò)程中對(duì)金屬層中金屬銅含量的影響，保證了工藝質(zhì)量。相對(duì)于傳統(tǒng)的增加一步N₂O處理工藝的方法，節(jié)省了成本、提高了生產(chǎn)效率。

【附圖說(shuō)明】

圖1是一種傳統(tǒng)的金屬層返工流程中晶圓片放置在靜電卡盤(pán)上的示意圖；

圖2是一實(shí)施例中一種金屬層光刻的干法去膠返工方法的流程圖；

圖3是一實(shí)施例中一種金屬層光刻的干法去膠返工方法中靜電卡盤(pán)通過(guò)頂針支撐晶圓片的示意圖；

圖4是圖3另一角度的視圖。

【具體實(shí)施方式】

為使本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。

為了抑制返工流程中干法去膠工藝對(duì)金屬層中的金屬銅含量的影響，可以通過(guò)降低干法去膠過(guò)程中晶圓片的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用較高溫度(例如晶圓片達(dá)到250℃左右)進(jìn)行干法去膠時(shí)，金屬銅易從金屬層的銅鋁合金中析出，而純銅不易被蝕刻。因此銅在蝕刻步驟前析出，會(huì)影響蝕刻的效果，易產(chǎn)生金屬殘留物，導(dǎo)致金屬連條。

在傳統(tǒng)的返工流程的干法去膠工藝中，晶圓片會(huì)置于一個(gè)靜電卡盤(pán)(E-chuck)上，該靜電卡盤(pán)是半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中被廣泛使用的設(shè)備，常用于在反應(yīng)腔室內(nèi)支撐晶圓片。靜電卡盤(pán)在表面形成并保持靜電電荷，通過(guò)靜電電荷吸引住晶圓片。圖1是一種傳統(tǒng)的金屬層返工流程中晶圓片放置在靜電卡盤(pán)上的示意圖?？梢岳斫獾模摲胖梅绞綍?huì)使晶圓10的溫度與靜電卡盤(pán)20的溫度基本相同。

圖2是一實(shí)施例中一種金屬層光刻的干法去膠返工方法的流程圖，包括下列步驟：

S210，提供一晶圓片，晶圓片包括表面的金屬層，金屬層表面設(shè)有光刻膠。在本實(shí)施例中，該光刻膠為已進(jìn)行過(guò)曝光和顯影而尚未蝕刻的狀態(tài)，晶圓片表面的金屬層的光刻由于質(zhì)量要求需要進(jìn)行光刻返工。

S220，通過(guò)靜電卡盤(pán)支撐晶圓片，靜電卡盤(pán)的頂針處于舉起狀態(tài)，晶圓片僅通過(guò)頂針與靜電卡盤(pán)接觸。圖3是一實(shí)施例中一種金屬層光刻的干法去膠返工方法中靜電卡盤(pán)通過(guò)頂針支撐晶圓片的示意圖。靜電卡盤(pán)20包括頂針(lift?pin)21，通過(guò)把頂針21設(shè)置為lift的狀態(tài)，使頂針21從靜電卡盤(pán)20內(nèi)升起，將晶圓片10舉起。圖4是圖3另一角度的視圖，在該實(shí)施例中，處于舉起狀態(tài)的頂針的數(shù)量為3。三根頂針21呈三角形排列，例如可以呈等邊三角形排列，以使晶圓片10的受力更均勻。