介电材料BCB的移除方法技术

本发明专利技术揭示了一种介电材料ＢＣＢ的移除方法，包括：使用光阻材料定义非蚀刻区域；使用等离子态的蚀刻剂蚀刻介电材料ＢＣＢ层，其中所述蚀刻剂至少包括Ｏ↓［２］和ＣＦ↓［４］；蚀刻介电材料ＢＣＢ层后，除去覆盖非蚀刻区域的光阻层。采用本发明专利技术的技术方案，能够有效地移除介电材料ＢＣＢ层，无论该ＢＣＢ是否已经固化，同时，通过选取合适的蚀刻剂，使得对于ＢＣＢ具有高蚀刻率而对于ＳｉＯ↓［２］层和光阻层等其他晶片结构具有低的蚀刻率，从而能够有效保护晶片的其他结构在进行ＢＣＢ移除时不受破坏。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造工艺，更具体地说，涉及介电材料BCB的移除方法。
技术介绍
随着半导体工艺的发展，晶圓级二次布线已经得到广泛得应用，在晶 圓级二次布线工艺中，需要使用低k值的介电材料。近些年来已开发出多 种用于高频IC的低k值介电材料，其中最有前途的一种是Dow化学公司 的Cyclotene (BCB)。这种负性感光聚合物可采用与凸点技术相同的贴近 式工具制模，同样可以采用全幅曝光，并通过掩模与晶圆间的间隙选择所 需的侧壁倾角。BCB在具有多种优点的同时，也具有如下的缺陷BCB固化之后十分 坚固，使用一般的化学腐蚀剂或者研磨材料难以去除，如果采用等离子状 态的一般化学腐蚀剂进行去除，则需要经过很长的时间，在这过程中，这 些化学腐蚀剂会对晶片上的其他机构造成破坏，使得晶片损坏。因此，目 前只能在BCB尚未完全固化是对其进行移除。但是BCB的固化过程是一 个相对较短的时间，在此过程中判断是否进行BCB的移除以及进行那些区 域的BCB移除，并进而进行移除操作在时间上太过紧张。因此，目前对于 如何移除BCB层是一个棘手的问题。目前，如果出现BCB层没有来得及移除就已固化的情况，只能废弃该 晶片，这会造成很大的损失。于是，业内就迫切需要一种能够有效移除BCB 层的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够有效移除已固化的介电材料BCB层 的方法。根据本专利技术，提供一种介电材料BCB的移除方法，包括使用光阻材 料定义非蚀刻区域；使用等离子态的蚀刻剂蚀刻介电材料BCB层，其中所 述蚀刻剂至少包括02和CF4;蚀刻介电材料BCB层后，除去覆盖非蚀刻 区域的光阻层。在该方法中，还包括判断介电材料BCB层是否已蚀刻完的步骤。该步 骤可采用红外光谱进行判断，也可采用目控进行判断。根据一实施例，该方法中所采用的蚀刻剂包括02、 CF4和均匀剂。 该均勻剂可以为N2，此时，该蚀刻剂包括02、 CF4和N2。根据一实施例，该蚀刻剂对介电材料BCB具有高蚀刻率，对于Si02 层和光阻层具有低蚀刻率。比如，该蚀刻剂对介电材料BCB的蚀刻率高于 对Si02层的蚀刻率至少50倍。根据一实施例，该蚀刻剂的组分为02为44%-27%、 CF4为5%-40%、 &为53%-33%。较佳的，该蚀刻剂的组分为02为30、 CF4为30%、 Nb为40%。采用本专利技术的技术方案，能够有效地移除介电材料BCB层，无论该 BCB是否已经固化，同时，通过选取合适的蚀刻剂，使得对于BCB具有 高蚀刻率而对于Si02层和光阻层等其他晶片结构具有低的蚀刻率，从而能 够有效保护晶片的其他结构在进行BCB移除时不受破坏。附图说明本专利技术的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施 例的描述而变得更加明显，在附图中，相同的附图标记始终表示相同的特征， 其中，图1是根据本专利技术的 一 实施例的介电材料BCB的移除方法的流程图； 图2a、 2b、 2c、 2d示出了根据本专利技术的方法的工艺流程。具体实施方式本专利技术的目的旨在提供一种BCB的移除方法，通过选取合适的蚀刻 剂，能够有效地移除BCB而对于其他结构的蚀刻率很低，从而实现单纯消除BCB的目的。根据本专利技术，提供一种介电材料BCB的移除方法，参考图1，示出了 该方法100的流程图，闾时参考图2a、 2b、 2c、 2d,图2a、 2b、 2c、 2d示出了根据本专利技术的方法的工艺流程，该方法100包括102.使用光阻材料定义非蚀刻区域。参考图2a,图2a表示需要移除 的BCB部分，没有BCB覆盖的部分是器件，及非蚀刻区域；参考图2b， 根据步骤102，使用光阻材料PR覆盖器件的区域。光阻材料PR可以选用 目前使用的任何一种光阻材料，之后的蚀刻光阻的步骤同样可以采用目前 常用的任何方式的光阻蚀刻方法。104.使用等离子态的蚀刻剂蚀刻介电材料BCB层，其中蚀刻剂至少 包括02和CF4。如图2c所示，使用适当的蚀刻剂对BCB层进行蚀刻。如 前面所说的，本专利技术的方法需要对BCB进行有效的蚀刻而对于其他的结 构，诸如Si02和光阻需要进行保护，因此，本专利技术所选用的蚀刻剂应当是 对于BCB有高蚀刻率而对于Si02有低蚀刻率的蚀刻剂。有关蚀刻剂的选 取下面会详细描述。106.蚀刻介电材料BCB层后，除去覆盖非蚀刻区域的光阻层。当完 成对BCB层的蚀刻后，将覆盖在非蚀刻区域上的光阻去除。如前面所说的， 移除光阻的步骤可以采用现有技术中的任何一种已知的方式。同时，本发 明的方法还包括判断介电材料BCB层是否已蚀刻完，当BCB层已经蚀刻 完毕之后，就需要停止对晶片进行等离子态蚀刻剂的蚀刻过程，以避免过 度的蚀刻造成的损伤。判断介电材料BCB层是否已蚀刻完通常采用两种方 式，其一是采用红外光谱进行判断，BCB在红外光谱上会有一个尖峰出现， 而当BCB蚀刻完成后暴露出Si02时，该尖峰就会消失，通过红外光谱的 检测，能够比较准确地判断BCB是否已经蚀刻完成。另一种方式是采用目 控进行判断，由于本专利技术的方法所采用的蚀刻剂对于Si02等其他结构的时 刻率很低，因此采用目控的方式也是可以的。下面详细介绍一下本专利技术所采用的蚀刻剂。实验证明， 一定比例的02 和CF4能够有效地蚀刻介电材料BCB',另外，在02和CF4中添加一定的 均匀剂能够使得02和CF4的分布更加均匀，蚀刻的效果更好。因此，根据一实施例，该蚀刻剂包括02、 CF4和均匀剂。通常，选取N2作为均匀 剂，此时，该蚀刻剂包括02、 CF4和Nb。根据本专利技术的总体要求，该蚀刻剂对介电材料BCB具有高蚀刻率，对 于Si02层和光阻层具有低蚀刻率。较佳的，对介电材料BCB的蚀刻率高 于对Si02层的蚀刻率至少50倍。一般而言，该蚀刻剂的组分为02为44%-27%、 CF4为5%-40%、 N2为53%-33%。最好的组分比例为02为30、 CF4为30%、 N2为40%。表1<table>table see original document page 7</column></row><table>表1示出了采用不同比例的02、 CF4、 N2作为蚀刻剂所达到的蚀刻效 果，其中第一列CF4表示CF4的体积量、第二列02 表示02的体 积量、第三列N2，， 表示N2的体积量、第四列Total表示总的体积量。 第五列CF4%，，表示CF4所占的体积百分比、第六列02%，，表示02所 占的体积百分比、第七列N2%表示Nb所占的体积百分比、第八列BCB Etchrate表示对于BCB的蚀刻率，单位为A/s，第九列Si02 Etchrate 表示对于Si02的蚀刻率，单位为A/s,第十列Selectivity表示两种蚀 刻率之比。通过上面的表1可见，本专利技术所选取的蚀刻剂对介电材料BCB的蚀刻率高于对Si02层的蚀刻率至少50倍，在较佳的比例下，可以达到500倍。 因此，对于有效蚀刻BCB而保护其他结构能够很好的实现。此外，继续参考表1，在表1的下方的蚀刻剂对子两种材料都具有相 对较高的蚀刻率，也就是说具有较快的蚀刻速度，在蚀刻的初期，可以选 用这一类蚀刻剂进行快速的蚀刻。在表1的上方的蚀刻剂对于两种材料都 具有相对较低的蚀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介电材料ＢＣＢ的移除方法，包括：使用光阻材料定义非蚀刻区域；使用等离子态的蚀刻剂蚀刻介电材料ＢＣＢ层，其中所述蚀刻剂至少包括Ｏ↓［２］和ＣＦ↓［４］；蚀刻介电材料ＢＣＢ层后，除去覆盖非蚀刻区域的光阻层。

【技术特征摘要】
1. 一种介电材料BCB的移除方法，包括使用光阻材料定义非蚀刻区域；使用等离子态的蚀刻剂蚀刻介电材料BCB层，其中所述蚀刻剂至少包括O2和CF4；蚀刻介电材料BCB层后，除去覆盖非蚀刻区域的光阻层。2. 如权利要求1所述的介电材料BCB的移除方法，其特征在于，还 包括判断介电材料BCB层是否已蚀刻完。3. 如权利要求2所述的介电材料BCB的移除方法，其特征在于， 所述判断介电材料BCB层是否已蚀刻完包括采用红外光谱进行判断。4. 如权利要求2所述的介电材料BCB的移除方法，其特征在于， 所述判断介电材料BCB层是否已蚀刻完包括采用目控进行判断。5. 如权利要求1所述的介电材料BCB的移除方法，其特征在于，所 述蚀刻剂包括02、 CF4和均匀剂。6. 如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：章国伟，李德君，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]