改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法技术

本申请提供一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法，应用于芯片刻蚀的技术领域，其中，包括，提供一半导体器件，光刻胶涂覆于半导体器件的金属表面上，金属的表面存在晶界；采用惰性气体和Cl2同时对金属表面的光刻胶进行物理轰击和化学刻蚀。本申请通过使用惰性气体对金属表面的光刻胶进行轰击，晶界处的光刻胶远小于其他位置的光刻胶，晶界处的光刻胶在惰性气体和Cl2的轰击与刻蚀下被清除，避免因晶界处存在光刻胶导致晶界处与非晶界处刻蚀进度不同，导致划片槽处产生Ti残留，从而减少Ti对刻刀产生的损伤，晶界处的光刻胶被轰击清除，Cl2刻蚀铝所产生的副产物会和光刻胶混合形成聚合物附着在金属侧壁和光刻胶上对金属和其他位置的光刻胶进行保护。他位置的光刻胶进行保护。他位置的光刻胶进行保护。

【技术实现步骤摘要】
改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法


[0001]本申请涉及芯片刻蚀
，具体涉及一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法。

技术介绍

[0002]在分立器件中，现有的金属层一般是在氧化层(Oxide)上使用化学气相淀积(CVD)溅射形成，其结构为下层Ti/TiN+上层Al结构，金属层溅射后，通过光刻涂胶
‑
曝光显影打开划片槽以及需要刻蚀图形，再金属刻蚀出划片槽以及需要图形，再利用物理气相淀积(PVD)填充钝化层。填充完钝化层后通过介质刻蚀将划片槽以及引线口打开，最终通过划片将每个单独的器件分开封装后即可应用。
[0003]然而，CVD为提高溅射效率，一般采用高温溅射的方式。Al晶粒会受高温长大导致淀积的Al层晶界处缝隙变大，在微观下显示出晶界现象。在Al层上涂胶，少量的光刻胶会流入晶界中。在显影过程中，金属会将显影的能量反射，导致晶界处显影不完全。
[0004]常规Al刻蚀步骤为：BT(break through、冲破)+ME(Main etch、主刻蚀)+OE(over etch、过刻蚀)。Al上没有钝化层保护，光刻胶直接涂在Al表面上，部分光刻胶会流入Al的晶界中。通常采用BT采用Cl2和BCl3气体比例1：2的气体组合，多用于去除Al的氧化物，轰击(bombardment)能力不足以去除Grain boundary中的光刻胶。ME用以Cl2为主导的气体组合，化学刻蚀能力强，Al的刻蚀速率大大高于光刻胶，在刻蚀过程中部分时间作用于Grain boundary中的光刻胶，导致ME刻蚀结束后形成小的Al台阶。
[0005]Al和光刻胶刻蚀选择比不高，在进行化学刻蚀的过程中，化学刻蚀的能力强，Al的刻蚀速率大于光刻胶的刻蚀速率，在晶界处的光刻胶被刻蚀掉之后，其他部分Al已经被刻蚀一部分，从而形成高度差。因此，金属刻蚀完成后，划片槽处会有少量Ti残留。由于介质层刻蚀对金属具有高选择比，残留的Ti在后续的介质层刻蚀也不会消失。在划片阶段残留下的Ti会因为本身的金属硬度对刻刀产生一定损伤，导致刻刀的使用寿命大幅下降。
[0006]基于此，需要一种新技术方案。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本说明书提供一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法，可有效去除晶界处的光刻胶，降低铝刻蚀后划片槽钛的残留，减少残留的Ti对刻刀造成的损伤，提高刻刀的使用寿命。
[0008]本说明书实施例提供以下技术方案：一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法包括，提供一半导体器件，光刻胶涂覆于所述半导体器件的金属表面上，所述金属的表面存在晶界；
[0009]采用惰性气体和Cl2同时对金属表面的光刻胶进行物理轰击和化学刻蚀。
[0010]可选地，对金属晶界表面的光刻胶进行物理轰击和化学刻蚀后，采用Cl2和BCl3对半导体器件金属表面的光刻胶进行化学刻蚀。
[0011]可选地，所述半导体器件为分立器件。
[0012]可选地，所述半导体器件表面的金属为铝。
[0013]可选地，所述惰性气体为Ar。
[0014]可选地，在对金属晶界表面的光刻胶进行物理轰击和化学刻蚀的过程中，所述惰性气体的流量高于Cl2流量。
[0015]可选地，通过惰性气体和Cl2同时对铝晶界表面的光刻胶进行物理轰击和化学刻蚀的时间为10
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15s。
[0016]可选地，所述Ar的流量为100
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150sccm，所述Cl2的流量为30
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40sccm。
[0017]可选地，通过Cl2和BCl3对半导体器件铝表面的光刻胶进行化学刻蚀的时间为20
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40s。
[0018]可选地，所述Cl2的流量为30
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50sccm，所述BCl3的流量为60
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120sccm。
[0019]与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：
[0020]通过使用惰性气体对金属表面的光刻胶进行轰击，短时间惰性原子的轰击对于金属表面的形貌并无影响，由于晶界处的光刻胶远小于其他位置的光刻胶，晶界处的光刻胶在惰性气体和Cl2的轰击与刻蚀下被清除，避免因晶界处存在光刻胶导致晶界处与非晶界处刻蚀进度不同，形成高度差，导致划片槽处产生Ti残留，从而减少Ti对刻刀产生的损伤，提高刻刀的使用寿命；
[0021]由于金属表面其他位置的光刻胶远多于晶界处的光刻胶，通过将惰性气体与Cl2同时对金属表面的光刻胶进行物理轰击和化学刻蚀，晶界处的光刻胶被轰击清除，其他位置的光刻胶由于远多于晶界处的光刻胶，且Cl2可以刻蚀部分铝，Cl2刻蚀铝所产生的副产物会和光刻胶混合形成聚合物，所产生的聚合物附着在金属侧壁和光刻胶上对金属和其他位置的光刻胶进行保护。单纯地使用惰性气体轰击容易对晶界以外其他位置的光刻胶的形貌进行破坏。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1是本申请一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法中分立器件金属层的结构示意图；
[0024]图2是本申请一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法中铝层晶界处的结构示意图；
[0025]图3是本申请一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法中未经处理的铝金属层刻蚀前的形貌示意图；
[0026]图4是本申请一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法中未经处理的铝金属层刻蚀后的形貌示意图。
[0027]图5是本申请一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法中未经处理的铝划片槽Ti残留的示意图；
[0028]图6是本申请一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法中改善Al刻蚀后划片槽Ti残留的方法的流程示意图；
[0029]图7是本申请一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法中铝金属层轰击刻蚀前的形貌示意图；
[0030]图8是本申请一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法中铝金属层轰击刻蚀后的形貌示意图。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0032]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，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申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请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，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法，其特征在于：包括，提供一半导体器件，光刻胶涂覆于所述半导体器件的金属表面上，所述金属的表面存在晶界；采用惰性气体和Cl2同时对金属表面的光刻胶进行物理轰击和化学刻蚀。2.根据权利要求1所述的改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法，其特征在于：对金属晶界表面的光刻胶进行物理轰击和化学刻蚀后，采用Cl2和BCl3对半导体器件金属表面的光刻胶进行化学刻蚀。3.根据权利要求1所述的改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法，其特征在于：所述半导体器件为分立器件。4.根据权利要求1所述的改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法，其特征在于：所述半导体器件表面的金属为铝。5.根据权利要求1所述的改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法，其特征在于：所述惰性气体为Ar。6.根据权利要求1所述的改善金属刻蚀后划片槽Ti残留的方法，其特征在于：在对金属晶界表面的光刻胶进行物理轰击和化学刻蚀的过程中，所述惰性气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王泽玉，李东，汪盼盼，
申请(专利权)人：上海积塔半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：