[發明專利]金屬薄膜圖形的制造方法

有效

• 申請號: 201910144355.0
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109911843B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 劉善善;朱黎敏
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

本發明公開了一種金屬薄膜圖形的制造方法，包括步驟：步驟一、在半導體襯底上形成金屬薄膜。步驟二、進行CVD吹掃處理來釋放所述金屬薄膜的應力。步驟三、進行光刻刻蝕形成金屬薄膜圖形。本發明能防止在金屬薄膜圖形尤其是小線寬的圖形中產生金屬薄膜翹曲，進而防止金屬薄膜剝落。本發明能很好的應用于MEMS的橋梁結構中，避免TIN材料形成的金屬薄膜的應力過大引起的橋梁結構的翹曲，從而有利于后道封裝。

技術領域

本發明涉及一種半導體集成電路制造方法，特別是涉及一種金屬薄膜圖形的制造方法。

背景技術

在半導體器件中，TiN作為金屬互聯的一種重要材料，一般作為阻擋層及抗反射層應用在半導體制造過程中。作為MEMS工藝中的電極層材料，由于氮化鈦本身化學及物理性質，尤其是氮化鈦應力較大，刻蝕完成后，在小線寬的圖形上經常會發生剝落的現象。尤其是MEMS橋梁結構中影響尤為突出。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種金屬薄膜圖形的制造方法，能夠防止金屬薄膜圖形中產生金屬薄膜翹曲。

為解決上述技術問題，本發明提供的金屬薄膜圖形的制造方法包括如下步驟：

步驟一、在半導體襯底上形成金屬薄膜。

步驟二、將所述半導體襯底放入到CVD工藝腔中進行CVD吹掃處理來釋放所述金屬薄膜的應力。

步驟三、將所述半導體襯底取出，對所述金屬薄膜進行光刻刻蝕形成金屬薄膜圖形。

進一步的改進是，所述半導體襯底為硅襯底。

進一步的改進是，所述金屬薄膜為TiN薄膜。

進一步的改進是，所述金屬薄膜用于作為MEMS器件的電極層材料。

進一步的改進是，所述金屬薄膜用于作為所述MEMS器件的橋梁結構。

進一步的改進是，在形成所述金屬薄膜之前還包括形成第一氧化硅層的步驟，所述第一氧化硅層和所述金屬薄膜疊加形成所述橋梁結構的底層結構。

進一步的改進是，步驟一中采用CVD淀積工藝形成所述金屬薄膜。

進一步的改進是，步驟二中所述CVD吹掃由高溫吹掃加降溫吹掃兩個過程組成，所述高溫吹掃的工藝溫度大于室溫，所述降溫吹掃過程中工藝溫度由所述高溫吹掃對應的工藝溫度降低到室溫。

進一步的改進是，所述高溫吹掃的工藝溫度為400℃～450℃，氣體流量為200scc～500scc，工藝時間為1分鐘～3分鐘。

進一步的改進是，所述高溫吹掃的氣體包括氮氣或惰性氣體。

進一步的改進是，所述降溫吹掃的氣體流量為200scc～500scc，工藝時間為1分鐘～3分鐘。

進一步的改進是，所述降溫吹掃的氣體包括氮氣或惰性氣體。

進一步的改進是，在步驟二完成之后以及步驟三之前還包括如下步驟：

在所述金屬薄膜的表面形成頂層結構。

進一步的改進是，所述頂層結構包括依次疊加的第二氧化硅層、第三氮化硅層和第四氧化硅層。

進一步的改進是，步驟三中的光刻工藝定義出所述橋梁結構，刻蝕工藝依次對所述頂層結構的所述第四氧化硅層、所述第三氮化硅層和所述第二氧化硅層以及所述底層結構的所述金屬薄膜以及所述第一氧化硅層進行刻蝕形成所述橋梁結構。

本發明在金屬薄膜形成之后以及進行光刻刻蝕之前，采用CVD吹掃處理來釋放金屬薄膜的應力，這樣能在光刻刻蝕后防止在金屬薄膜圖形尤其是小線寬的圖形中產生金屬薄膜翹曲，進而防止金屬薄膜剝落。