[發明專利]一種鋁刻蝕方法

在審

• 申請號: 201410006772.6
• 申請日: 2014-01-07
• 公開（公告）號: CN104766797A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 李方華;陳定平
• 申請（專利權）人: 北大方正集團有限公司;深圳方正微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/3213
• 分類號: H01L21/3213
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

技術領域

本發明涉及半導體芯片制造工藝技術領域，特別涉及一種鋁刻蝕方法。

背景技術

半導體芯片制造業中，芯片線寬越來越小，集成度越來越高，對機臺的要求也越來越高。鋁刻蝕是半導體制造領域的主要刻蝕工藝之一，其金屬層大多使用純鋁、鋁銅、鋁硅、鋁硅銅等合金，而鋁刻蝕的主要作用就是將設計好的金屬連線圖形轉移到產品上，從而實現連線或者柵極的作用。

在半導體制造業界，進行0.8微米以下線寬鋁刻蝕的主流機臺為TCP9600、DPS等機臺，但這些機臺的價格昂貴，而應用材料的8330價格則相對低，但其正常能作業的最小線寬為0.8微米。應用材料8330使用的氣體一般為CL₂、BC_l3、CF₄、CHF₃，在鋁刻蝕完后出來馬上進行沖水、去膠、聚合物清洗。因其腔體大、單功率發生器控制、采用的一爐多片且最多為18片的生產方式生產，其各向異性能力很弱，小于0.8微米的產品作業后常會出現大量異常，如底切、后腐蝕等，使產品報廢，造成極大的損失。其中，底切是指線條底部被刻蝕到，呈上大下小的形狀；后腐蝕是指鋁刻蝕完后，在外界發生的鋁繼續被腐蝕了的現象。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁刻蝕方法，使其應用材料8330上能夠進行0.5、0.6微米鋁刻蝕，降低了鋁刻蝕時底切、后腐蝕的問題，減小了產品報廢的損失，降低了鋁刻蝕的成本。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供一種鋁刻蝕方法，包括：

在硅片上形成鋁金屬層；

在所述鋁金屬層上形成一圖案化的光刻膠掩膜；

將具有光刻膠掩膜的所述硅片置入一腔體內與第一氣體的等離子體進行反應，對鋁金屬層進行刻蝕；

在所述腔體內通入第二氣體，讓所述硅片上的光刻膠掩膜與所述第二氣體的等離子體進行反應，去除光刻膠掩膜。

其中，在硅片上形成鋁金屬層的步驟包括：

在硅片上形成一介質層；

在所述介質層上形成所述鋁金屬層。

其中，在鋁金屬層上形成一圖案化的光刻膠掩膜的步驟包括：

在鋁金屬層上形成光刻膠層；

對所述光刻膠層進行曝光及顯影，得到圖案化的所述光刻膠掩膜。

進一步的，將具有光刻膠掩膜的所述硅片置入一腔體內與第一氣體的等離子體進行反應，對鋁金屬層進行刻蝕的步驟包括：

將所述硅片置入應用材料8330主腔體內；

在所述8330主腔體內通入設定流量的第一氣體；

電離所述第一氣體，使得生成的第一氣體的等離子體與所述硅片上的鋁金屬層以及所述鋁金屬層上的光刻膠掩膜發生反應；

將反應生成的揮發性氣體抽走，從而完成對鋁金屬層的刻蝕。

優選的，所述第一氣體為含CL以及含C的氣體。

其中，所述第一氣體包括CL₂、BCL₃、CF₄和CHF₃。

優選的，對鋁金屬層進行刻蝕時，采用的刻蝕壓力為15至30毫托，刻蝕偏壓為-180V至300V，CL₂的流量為14至25毫升/分鐘，BCL₃的流量為125至165毫升/分鐘，CHF₃的流量為10至25毫升/分鐘，刻蝕速率小于或者等于35納米/分鐘。

其中，在所述腔體內通入第二氣體，讓所述硅片上的光刻膠掩膜與所述第二氣體的等離子體進行反應，去除光刻膠的步驟包括：

在所述腔體內通入第二氣體；

電離所述第二氣體，使得生成第二氣體的等離子體與所述光刻膠掩膜反應，將光刻膠掩膜去除。

優選的，所述第二氣體為O₂。

進一步的，去除光刻膠掩膜時，O₂的流量為200至500毫升/分鐘，功率為1000至1800W，壓力為100至150毫托。

進一步的，去除光刻膠掩膜后還包括：

將完成去除光刻膠掩膜的具有所述鋁金屬層的所述硅片從所述腔體中取出，并進行去除聚合物的清洗。

本發明的上述技術方案至少具有如下有益效果：

本發明實施例的鋁刻蝕方法中，通過增加刻蝕時產生的聚合物、增加氣體，來改變鋁刻蝕及去膠的方式，使應用材料8330能夠作業鋁線寬小于0.8微米的鋁刻蝕，降低了鋁刻蝕時底切、后腐蝕的問題，減小了產品報廢的損失，降低了鋁刻蝕的成本。

附圖說明