[發(fā)明專利]IC2微米厚鋁刻蝕工藝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310185456.5
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103325678A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 包琴鳳;朱杰
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州晶新微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/3213
• 分類號: H01L21/3213
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務(wù)所(普通合伙) 32222
• 代理人: 許必元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路（IC）制造的制造技術(shù)，尤其是IC?2.0微米厚鋁刻蝕工藝，屬于半導(dǎo)體集成電路器件工藝制造的厚鋁層刻蝕的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著集成電路（IC）制造和應(yīng)用技術(shù)的快速發(fā)展，用戶多有提出對芯片鋁金屬層的厚度提出更厚的要求。IC原先標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計制造的鋁層厚度為1.5微米，而現(xiàn)在要求刻蝕的鋁層厚度為2.0微米。要將鋁層厚度在1.5微米規(guī)范下設(shè)計的鋁層的拓?fù)鋱D形，在線條厚度增加到2.0微米且刻蝕后，圖形的線條寬度、圖形間的間距以及對他們要求的質(zhì)量需仍然滿足原規(guī)范的要求卻不是一件容易的事。

光刻是一種將圖形復(fù)印同刻蝕相結(jié)合的綜合性技術(shù)。先用照相復(fù)印的方法，將光刻掩膜的圖形精確地復(fù)印到涂覆在介質(zhì)（多晶硅、氮化硅、二氧化硅、鋁等介質(zhì)薄層）表面上的光致抗蝕劑（光刻膠）上面。然后，在光致抗蝕劑（即光刻膠）的保護下對所需刻蝕材料進行選擇性刻蝕，把光致抗蝕劑所保護的部分留下來，而所不保護的部分被去除，從而在待刻蝕材料上得到所需的圖形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為滿足市場需要，提供一種刻蝕的鋁層厚度為2微米的刻蝕工藝方法，并使得厚鋁層的刻蝕結(jié)果線條尺寸、清晰度和側(cè)墻的整齊達(dá)到要求且完全沒有殘留物，滿足原規(guī)范的要求。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，IC?2微米厚鋁刻蝕工藝方法，是先采用高定向性的用干法等離子刻蝕機和刻蝕技術(shù)刻蝕厚鋁層的大部分厚度，再采用后續(xù)的噴霧式濕法刻蝕以完成對厚鋁層刻蝕的線條分辨率、徹底性、邊緣的整齊性修飾，包括以下步驟：

1）在硅襯底片的鋁層表面涂覆正光刻膠，膠層厚度為2.45-2.50微米；

2）對涂覆的正光刻膠按傳統(tǒng)鋁光刻曝光工藝操作直至顯影，獲取所需光刻

膠圖案，顯影后進行140℃烘烤20分鐘后，在室溫下冷卻30分鐘；

3）對步驟2）獲取的光刻膠圖案進行干法鋁刻蝕：設(shè)備采用ATM-8300等離子刻蝕機；材料電子純：?Cl₂（氯氣）、BCl₃（三氯化硼）、CHF₃（三氟硅烷）、N₂(氮氣)；其步驟如下：

a)刻蝕機抽真空到20毫乇；

b)通入流量30升/分鐘的?BCl₃（三氯化硼）和20升/分鐘的CHF₃（三

氟硅烷）；

C)調(diào)負(fù)偏壓：-120V、最大射頻功率：1500W、持續(xù)刻蝕1:00分鐘；

d)加入60升/分鐘的Cl₂、80升/分鐘的BCl₃（三氯化硼）和10升/分鐘的CHF₃（三氟硅烷），最大射頻功率1600W、負(fù)偏壓：-235V條件下刻蝕10:00分鐘；

e)在流量為40升/分鐘的Cl₂（氯氣）、60升/分鐘的BCl₃（三氯化硼），最大射頻功率1500W、負(fù)偏壓-200V條件下，刻蝕3分30秒，通氮氣，同時關(guān)閉Cl₂（氯氣）、BCl₃（三氯化硼）、CHF₃（三氟硅烷）

的氣閥，并關(guān)閉射頻功率及負(fù)偏壓的開關(guān)；保持通氮氣10分鐘后出爐；

?f)出爐后立即沖純凈水，沖水至少15分鐘；

?g)沖水后堅膜：180℃、烘烤20分鐘，室溫下冷卻20分鐘；

?h)冷卻后打膠：設(shè)備：DES-206，用射頻功率200W，在氣壓1.0乇條件下轟擊5分鐘，打掉被刻蝕窗口的底膜；

4）干法鋁刻蝕后用噴霧濕法腐蝕鋁：設(shè)備：SPW-612-A，腐蝕液：鋁腐蝕液，藥液溫度：50±1℃，刻蝕霧氣壓力：0.4~0.5kg/cm²，噴射位置：硅片中心，噴射形狀：扇形；噴射角度：45⁰，水洗旋轉(zhuǎn)刻蝕臺：120-S，水洗時間：1號槽：5分鐘，2號槽：5分鐘，3號槽5分鐘；

5)水洗后檢驗：將無殘鋁、連條、侵蝕的合格品下傳至干法去膠工步；

6）干法去膠：設(shè)備：OPM-2100干法去膠機，射頻功率：500W、45分鐘。