一种改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法技术

本发明专利技术提供一种改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法，提供硅基底，在硅基底上形成氧化层；在氧化层上形成氮化钛和钛的复合层；在复合层上形成铝层；在铝层上形成一层光刻胶层；对光刻胶进行曝光和显影形成光刻胶图形；按照光刻胶图形刻蚀所述铝层，形成凹槽；刻蚀铝层采用等离子体刻蚀，并在刻蚀腔中引入氦气作为刻蚀气体。本发明专利技术在功率MOS器件制作过程中，对铝层的刻蚀步骤中增加静电吸盘表面的等效电压以及刻蚀腔的压力，并且引入氦气作为可是气体，轰击较多的光刻胶至铝层侧壁的表面。可将聚合物成分转化为光刻胶为主的聚合物，使聚合物容易被去除，同时可以促进等离子体解离，不容易形成含铝的聚合物。

【技术实现步骤摘要】
一种改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法
本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法。
技术介绍
功率MOS器件制作过程，MOS结构中位于铝层上的光阻层和铝层较厚，厚度大约为4微米，对铝层进行刻蚀后，发现铝侧壁的聚合物(polymer)残留严重，经过腔室后无法完全去除。因此，需要提出一种新的方法来解决上述问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法，用于解决现有技术中功率MOS器件制作过程中无法完全去除铝侧壁的聚合物的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法，该方法至少包括以下步骤：步骤一、提供硅基底，在所述硅基底上形成氧化层；步骤二、在所述氧化层上形成氮化钛和钛的复合层；步骤三、在所述复合层上形成铝层；在所述铝层上形成一层光刻胶层；步骤四、对所述光刻胶进行曝光和显影形成光刻胶图形；步骤五、按照所述光刻胶图形刻蚀所述铝层，形成凹槽；刻蚀所述铝层采用等离子体刻蚀，并在刻蚀腔中引入氦气作为刻蚀气体。优选地，步骤三中的所述铝层和所述光刻胶层的厚度为4微米。优选地，步骤五中刻蚀所述铝层的过程中在所述凹槽的侧壁形成聚合物。优选地，步骤五中形成的所述聚合物的成分包括碳、氧和铝。优选地，步骤五中的所述聚合物的成分中包含AlC。优选地，步骤五中的所述AlC的含量为0.602％。优选地，步骤五中所述刻蚀腔的压力为18mT。优选地，步骤五中刻蚀腔中的静电吸盘表面的等效电压为389V。优选地，该方法还包括步骤六、去除所述凹槽上的剩余光刻胶。如上所述，本专利技术的改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法，具有以下有益效果：本专利技术在功率MOS器件制作过程中，对铝层的刻蚀步骤中增加静电吸盘表面的等效电压以及刻蚀腔的压力，并且引入氦气作为可是气体，轰击较多的光刻胶至铝层侧壁的表面。可将聚合物成分转化为光刻胶为主的聚合物，使聚合物容易被去除，同时可以促进等离子体解离，不容易形成含铝的聚合物。附图说明图1显示为本专利技术在铝层上形成光刻胶图形的结构示意图；图2显示为本专利技术中刻蚀铝层形成凹槽的结构示意图；图3显示为本专利技术中去除凹槽上的光刻胶后的结构示意图；图4显示为本专利技术的改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法流程图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1至图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本专利技术提供一种改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法，如图4所示，图4显示为本专利技术的改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法流程图。该方法至少包括以下步骤：步骤一、提供硅基底，在所述硅基底上形成氧化层；如图1所示，图1显示为本专利技术在铝层上形成光刻胶图形的结构示意图。该步骤一种提供所述硅基底，之后在所述硅基底上形成所述氧化层01。本专利技术进一步地，本实施例中的所述氧化层01为二氧化硅。步骤二、在所述氧化层上形成氮化钛和钛的复合层；如图1所示，该步骤二中在所述氧化层01上形成所述氮化钛TiN和所述钛Ti的复合层02。步骤三、在所述复合层上形成铝层；在所述铝层上形成一层光刻胶层；如图1所示，该步骤三中在所述复合层02上形成所述铝层(AL)03。本专利技术进一步地，本实施例的步骤三中的所述铝层和所述光刻胶层的厚度为4微米。步骤四、对所述光刻胶进行曝光和显影形成光刻胶图形；如图1所示，该步骤四中对所述光刻胶先后分别经过曝光和显影，形成如图1中所示的光刻胶图形04。步骤五、按照所述光刻胶图形刻蚀所述铝层，形成凹槽；刻蚀所述铝层采用等离子体刻蚀，并在刻蚀腔中引入氦气作为刻蚀气体。如图2所示，图2显示为本专利技术中刻蚀铝层形成凹槽的结构示意图。该步骤五中按照所述光刻胶图形04刻蚀所述铝层03，形成凹槽；刻蚀所述铝层采用等离子体刻蚀，并在刻蚀腔中引入氦气作为刻蚀气体。本实施例中，刻蚀所述铝层的同时，位于所述铝层以下的所述复合层与所述氧化层一起被刻蚀，形成如图2所示的结构。本专利技术进一步地，本实施例的步骤五中刻蚀所述铝层的过程中在所述凹槽的侧壁形成聚合物。本专利技术进一步地，本实施例的步骤五中形成的所述聚合物的成分包括碳、氧和铝。本专利技术进一步地，本实施例的步骤五中的所述聚合物的成分中包含AlC。本专利技术进一步地，本实施例的步骤五中的所述AlC的含量为0.602％。所述AlC的含量为原子百分比。本专利技术进一步地，本实施例的步骤五中所述刻蚀腔的压力为18mT。本专利技术进一步地，本实施例的步骤五中刻蚀腔中的静电吸盘表面的等效电压为389V。如表一所示，其中包含所述压力(Pre)和所述等效电压(vdc)。表一：mainPre.(mT)SRFBRFVdc/VME151250300318ME151250400356ME181250400389ME151400300239由检测结果可知，聚合物Polymer残留主要成分为碳、氧、铝。含AL的聚合物在刻蚀腔中难以去除；从两方面设计实验方案改善聚合物polymer残留：一、减少主刻蚀腔chamber中生成聚合物polymer；二、减少聚合物polymer中铝AL的含量。在AL刻蚀步骤五中引入He气，He气可以增加解离电子的温度，使其能量上升，加剧离子间碰撞，最终使等离子体解离程度增加，使Al更容易被去除，不容易形成含Al的polymer；同时He气可以加速Chamber内抽气速率，带走更多的polymer，改善polymer残留；表一的实验数据表明，AL刻蚀步骤增加Vdc(Vdc为静电吸盘ESC表面的等效电压，Vdc越大，代表晶圆wafer表面能量越高)；Vdc增加会轰击更多的光刻胶PR至铝Al侧壁表面作为聚合物源polymersource，可将聚合物polymer成分转化为碳C元素为主的polymer，非常容易被去除。本专利技术进一步地，本实施例中该方法还包括步骤六、去除所述凹槽上的剩余光刻胶。如图3所示，图3显示为本专利技术中去除凹槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：/n步骤一、提供硅基底，在所述硅基底上形成氧化层；/n步骤二、在所述氧化层上形成氮化钛和钛的复合层；/n步骤三、在所述复合层上形成铝层；在所述铝层上形成一层光刻胶层；/n步骤四、对所述光刻胶进行曝光和显影形成光刻胶图形；/n步骤五、按照所述光刻胶图形刻蚀所述铝层，形成凹槽；刻蚀所述铝层采用等离子体刻蚀，并在刻蚀腔中引入氦气作为刻蚀气体。/n

【技术特征摘要】
1.一种改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法，其特征在于，该方法至少包括以下步骤：
步骤一、提供硅基底，在所述硅基底上形成氧化层；
步骤二、在所述氧化层上形成氮化钛和钛的复合层；
步骤三、在所述复合层上形成铝层；在所述铝层上形成一层光刻胶层；
步骤四、对所述光刻胶进行曝光和显影形成光刻胶图形；
步骤五、按照所述光刻胶图形刻蚀所述铝层，形成凹槽；刻蚀所述铝层采用等离子体刻蚀，并在刻蚀腔中引入氦气作为刻蚀气体。


2.根据权利要求1所述的改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法，其特征在于：步骤三中的所述铝层和所述光刻胶层的厚度为4微米。


3.根据权利要求1所述的改善厚铝刻蚀工艺中聚合物的方法，其特征在于：步骤五中刻蚀所述铝层的过程中在所述凹槽的侧壁形成聚合物。


4.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李勇，吴长明，冯大贵，祝建，卢成博，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32