等离子体刻蚀AlSi的方法技术

本发明专利技术涉及一种等离子体刻蚀AlSi的方法。该方法在金属刻蚀设备刻蚀AlSi的基础上，采用等离子刻蚀设备运行去除硅渣的程序和正胶显影设备运行正胶显影程序。由于去除硅渣的程序可去除残留的硅渣，正胶显影程序可去除聚合物点子，因此本发明专利技术的技术方案可以消除由于胶膜厚度、AlSi金属膜厚度的正常波动以及干法刻AlSi工艺的正常波动而造成的除光刻胶掩蔽膜的区域外，其他腐蚀窗口区域残留的大量硅渣和聚合物点子的问题，从而提高了硅片表面质量镜检合格率。硅片表面质量镜检合格率从原来工艺波动时的0%提高到现在工艺波动时100%。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种。该方法在金属刻蚀设备刻蚀AlSi的基础上，采用等离子刻蚀设备运行去除硅渣的程序和正胶显影设备运行正胶显影程序。由于去除硅渣的程序可去除残留的硅渣，正胶显影程序可去除聚合物点子，因此本专利技术的技术方案可以消除由于胶膜厚度、AlSi金属膜厚度的正常波动以及干法刻AlSi工艺的正常波动而造成的除光刻胶掩蔽膜的区域外，其他腐蚀窗口区域残留的大量硅渣和聚合物点子的问题，从而提高了硅片表面质量镜检合格率。硅片表面质量镜检合格率从原来工艺波动时的0%提高到现在工艺波动时100%。【专利说明】等离子体刻蚀AISi的方法
本专利技术涉及一种，它直接应用于3 μ m以下半导体工艺中的金属互连线工艺的制造领域。
技术介绍
目前，AlSi已经成为半导体工艺互连线的主要薄膜材料之一。所述等离子体刻蚀AlSi工艺主要采用AM8330金属刻蚀设备，通入C12、BC13、CHF3、CF4四种气体，加上偏压对AlSi进行化学和物理的反应离子刻蚀，达到去铝和去硅的目的。此工艺方法主要用于正性光刻胶作掩蔽膜的AlSi的刻蚀，因为正性光刻胶和AlSi在刻蚀时，去除光刻胶的速率和去除AlSi的速率之比可以达到3:1，即刻I μ m的AlSi，要刻掉0.3 μ m的胶，而正性光刻胶厚度一般在2 μ m,所以正性光刻胶可以很好地掩蔽住下层的AlSi不被刻蚀。但负性光刻胶和AlSi在刻蚀时，去除光刻胶的速率和去除AlSi的速率之比只能达到1:1，即刻I μ m的AlSi,要刻掉I μ m的胶,而负性光刻胶厚度一般在1.2 μ m以下,所以负性光刻胶很容易在刻蚀的时候被消耗掉，露出下层的AlSi，导致下层需要的AlSi层也被刻蚀。目前，针对等离子体刻蚀负性光刻胶作掩蔽膜的AlSi的工艺方法，主要是两次光亥IJ，以加厚光刻胶的厚度，来提高光刻胶的掩蔽能力。但不论是正胶还是负胶，只要是通过一台AM8330金属设备刻蚀AlSi，然后去除光刻胶的方法，都会产生除了光刻胶掩蔽的区域夕卜，其他腐蚀窗口区域由于胶膜厚度、AlSi金属膜厚度的正常波动以及干法刻AlSi工艺的正常波动而导致的大量的硅渣和聚合物点子残留表面的问题，严重影响圆片表面质量镜检合格率。最差时，镜检合格率为0%。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，它结合常规去除硅渣的工艺和常规光刻正胶显影的工艺，有效消除光刻胶掩蔽的区域外，其他区域残留大量聚合物点子和硅渣的问题，从而大幅提高圆片表面质量镜检合格率。本专利技术解决上述技术问题的技术方案在于，本专利技术的一种的步骤为:I)在硅片上完成了金属化前的图形后，在所述具有金属化前图形的硅片上溅射一层AlSi薄膜；2)在所述具有AlSi薄膜的硅片上、通过光刻、形成AlSi腐蚀窗口 ；3)在所述具有AlSi腐蚀窗口的硅片上、通过等离子刻蚀、去除腐蚀窗口区域的AlSi ；4)在所述去除腐蚀窗口区域的AlSi的硅片上、去除腐蚀窗口区域残留的硅渣；5)在所述去除腐蚀窗口区域残留硅渣的硅片上、去除腐蚀窗口区域残留的聚合物点子；6)在所述去除腐蚀窗口区域残留的聚合物点子的硅片上、去除光刻胶。所述在具有金属化前图形的硅片上溅射一层AlSi薄膜的步骤为:I)在硅片上，通过离子注入、扩散、氧化、薄膜淀积，光刻和刻蚀的常规半导体金属化前的工艺，形成独立的电路元件即晶体管、两极管、电容器和电阻器等，以及形成接触孔；2)进行丙酮、乙醇超声清洗；3)物理气相淀积工艺(PECVD)溅射硅铝层，厚度为电路所需的厚度，一般为0.7?4.0 μ m0在所述具有AlSi薄膜的硅片上、通过光刻、形成AlSi腐蚀窗口的步骤为:用涂胶，曝光，显影等常规光刻工艺，去除不需要的光刻胶，留下需要的光刻胶作掩蔽膜形成AlSi腐蚀窗口。在所述具有AlSi腐蚀窗口的硅片上、通过等离子刻蚀、去除腐蚀窗口区域的AlSi的步骤为:I) 一台金属刻蚀设备AM8330中，通入Cl2、BC13、CHF3、CF4四种气体，加上偏压，利用反应离子工艺程序同时完成腐蚀窗口区域的Al的化学反应去除和Si的物理溅射去除；2)从所述干法设备取出硅片后，立即放入200°C的烘箱中烘烤IOmin至15min之间。在所述去除腐蚀窗口区域的AlSi的硅片上、去除腐蚀窗口区域残留的硅渣的步骤为:将从所述烘箱中取出的硅片，放入通有SF6和O2的另一台等离子刻蚀设备LAM490中，运行去除硅渣程序，去除腐蚀窗口区域残留的硅渣。在所述去除腐蚀窗口区域残留硅渣的硅片上、去除腐蚀窗口区域残留的聚合物点子的步骤为:将所述去除腐蚀窗口区域残留的硅渣的硅片运行常规的光刻工艺中正胶显影工艺程序，显影液含2.5%TMAH，去除腐蚀窗口区域残留的聚合物点子。在所述去除腐蚀窗口区域残留的聚合物点子的硅片上、去除光刻胶的步骤为:根据工艺设计本身的需要，光刻胶可选择正胶，也可选择负胶；针对不同的光刻胶，去除光刻胶的方法分别为:对于负性光刻胶，先用发烟硝酸湿法去胶，再用含O2的等离子体、功率800W的干法工艺去胶；对于正性光刻胶，用含O2的等离子体、功率800W的干法工艺去胶。有益效果:由于本专利技术采用了上述的技术方案，即在AM8330金属刻蚀设备刻蚀AlSi的基础上，采用了 LAM490等离子刻蚀设备和正胶显影设备，LAM490设备运行去除硅渣的程序和正胶显影设备运行正胶显影程序，最后再去除光刻胶。由于去除硅渣的程序可以去除残留的硅渣，正胶显影程序可以去除聚合物点子，因此，本专利技术的技术方案可以消除由于胶膜厚度、AlSi金属膜厚度的正常波动以及干法刻AlSi工艺的正常波动而造成的除光刻胶掩蔽膜的区域外，其他腐蚀窗口区域残留的大量硅渣和聚合物点子的问题，从而提高了硅片表面质量镜检合格率。硅片表面质量镜检合格率从原来工艺波动时的0%提高现在工艺波动时的100%。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术在硅片上完成了金属化前的图形后、再在具有金属化前图形的硅片上溅射一层AlSi薄膜的剖面示意图；图2为本专利技术图1通过光刻、形成AlSi腐蚀窗口的剖面示意图；图3为本专利技术图2通过等离子刻蚀、去除腐蚀窗口区域的AlSi的剖面示意图；图4为本专利技术图3去除腐蚀窗口区域残留的硅渣后的剖面示意图；图5为本专利技术图4去除腐蚀窗口区域聚合物点子后的剖面示意图；图6为本专利技术图5去除光刻胶后的剖面示意图；图7为现有技术方法加工出的娃片表面平面图(娃洛和聚合物点子超标)；图8为本专利技术方法加工出的娃片表面平面图(无残留娃洛和聚合物点子)。图1-8中，I是硅片，2是AlSi薄膜，3为光刻工艺后留下的光刻胶掩蔽膜，4为SF6和O2两种气体，5为显影液。【具体实施方式】本专利技术的【具体实施方式】不仅限于下面的描述。现结合附图对本专利技术加以进一步说明。本专利技术方法步骤为:结合了常规去硅渣的工艺和常规光刻正胶显影的工艺来提供一种。1.在硅片上完成了金属化前的图形后、再在具有金属化前图形的硅片上溅射一层AlSi薄膜:在硅片I上通过离子注入，扩散，氧化，薄膜淀积，光刻和刻蚀等常规半导体金属化前的工艺，形成独立的电路元件以及形成接触孔。有机超声清洗(丙酮超声lOmin，乙醇超声IOmin);用物理气相淀积工艺(PECVD)溅射硅铝薄膜2，厚度为电路所需的厚度(0.1um-4.0um),本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体刻蚀AlSi的方法，其特征在于：该方法步骤为：1）在硅片上完成了金属化前的图形后，在所述具有金属化前图形的硅片上溅射一层AlSi薄膜；2）在所述具有AlSi薄膜的硅片上、通过光刻、形成AlSi腐蚀窗口；3）在所述具有AlSi腐蚀窗口的硅片上、通过等离子刻蚀、去除腐蚀窗口区域的AlSi；4）在所述去除腐蚀窗口区域的AlSi的硅片上、去除腐蚀窗口区域残留的硅渣；5）在所述去除腐蚀窗口区域残留硅渣的硅片上、去除腐蚀窗口区域残留的聚合物点子；6）在所述去除腐蚀窗口区域残留的聚合物点子的硅片上、去除光刻胶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王大平，叶华，王守祥，曹阳，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：重庆;85