[發(fā)明專利]一種金屬刻槽方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910108225.1
• 申請日: 2019-02-03
• 公開（公告）號: CN109801844A
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱友華;秦佳明;劉軒;李毅;王美玉
• 申請（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號: H01L21/3213
• 分類號: H01L21/3213
• 代理公司: 南京同澤專利事務(wù)所(特殊普通合伙) 32245
• 代理人: 蔡晶晶

本發(fā)明涉及一種金屬刻槽方法，包括以下步驟：S1、使用光刻膠作為掩膜，利用刻蝕氣體在金屬表面刻蝕，形成槽；S2、利用氧化氣體對槽壁和槽底的金屬進(jìn)行氧化，形成金屬氧化物；S3、利用刻蝕氣體對槽底的金屬氧化物進(jìn)行刻蝕，去除所述槽底的金屬氧化物，保留槽壁的金屬氧化物；S4、重復(fù)步驟S2和S3，直到刻槽深度達(dá)到要求為止。本發(fā)明通過循環(huán)次數(shù)來控制刻蝕深度，利用電感耦合等離子刻蝕機（ICP）刻蝕材料時是各向異性的特點，側(cè)壁的刻蝕作用低于Bias方向。因此在刻蝕時，底部的金屬氧化物被受到較強的轟擊作用，很容易被刻蝕掉，而對側(cè)壁的金屬氧化物刻蝕作用非常小。故，側(cè)壁的金屬氧化物得以保留，防止內(nèi)部的金屬被刻蝕，從而能夠控制線寬。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁的刻蝕，特別是一種減少金屬刻蝕側(cè)腐的方法。

背景技術(shù)

金屬層的干法刻蝕工藝是廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域的一種基本工藝。以率層的干法刻蝕為例，由于AlCl₃(三氯化鋁)在真空下的沸點約為50℃，具有揮發(fā)性，因此一般刻蝕鋁層采用的是Cl₂(氯氣)。通過將Cl₂氣體通過刻蝕的反應(yīng)腔室中，將反應(yīng)強室內(nèi)的各項工藝參數(shù)(如壓力、溫度、上下電極射頻功率、氣體流量等)調(diào)整至刻蝕所需的值，使Cl₂與Al反應(yīng)生成可揮發(fā)的AlCl₃，形成對Al層的刻蝕。

但是由于Al層的刻蝕在Cl₂的參與下極易進(jìn)行，刻蝕速率較快，造成無法對Al層進(jìn)行精細(xì)的刻蝕。

為此中國發(fā)明專利申請CN 106548936 A公開了一種金屬層的刻蝕方法，首先將待刻蝕的金屬層的表面氧化成金屬氧化物，然后刻蝕去除該金屬氧化物，使金屬層的厚度減薄，通過循環(huán)執(zhí)行前述過程，達(dá)到逐步刻蝕金屬層，使金屬層的厚度逐步減薄至所需的厚度的目的。相比現(xiàn)有技術(shù)，該方案能夠?qū)饘賹舆M(jìn)行較精細(xì)的刻蝕，提高了刻蝕后金屬層表面的平滑的均勻度。

雖然上述方案可以實現(xiàn)對金屬層的精細(xì)刻蝕，然而該方案直接應(yīng)用于刻槽時，具有一定局限性。當(dāng)金屬氧化物被去除后，再次對金屬進(jìn)行氧化時，槽壁的金屬會被氧化，多次循環(huán)后，導(dǎo)致側(cè)腐，無法保證刻槽的精度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種金屬刻槽方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出的一種金屬刻槽方法，包括以下步驟：

S1、使用光刻膠作為掩膜，利用刻蝕氣體在金屬表面刻蝕，形成槽；

S2、利用氧化氣體對槽壁和槽底的金屬進(jìn)行氧化，形成金屬氧化物；

S3、利用刻蝕氣體對槽底的金屬氧化物進(jìn)行刻蝕，去除所述槽底的金屬氧化物，保留槽壁的金屬氧化物；

S4、重復(fù)步驟S2和S3，直到刻槽深度達(dá)到要求為止。

本發(fā)明還具有以下進(jìn)一步的特征：

1、步驟S3中，刻蝕槽底的金屬氧化物后繼續(xù)對槽底露出的金屬進(jìn)行刻蝕。

2、所述氧化氣體為O2，刻蝕氣體為Cl₂或BCl₃，或兩者的混合。

3、步驟S3中，使用電感耦合等離子刻蝕機對金屬氧化物進(jìn)行刻蝕。