专利名称：一种金属引线的刻蚀方法
技术领域：
本发明涉及金属引线的刻蚀，特别涉及一种金属引线的刻蚀方法。
背景技术：
刻蚀金属形成金属引线通常包括刻蚀金属和剥离光刻胶两个步骤，其分别 在等离子刻蚀设备的刻蚀腔及剥离腔中进行，其中，所述剥离腔中设置有一用 于放置晶圆的置放台和一用于抬升晶圓离开置放台并支撑晶圓的抬升支撑机
构，金属引线的刻蚀具体包括以下步骤U)将需进行刻蚀的晶圆设置在刻蚀 腔中，并通入氯气进行刻蚀以形成所需金属引线；(b)将刻蚀后的晶圆放置在 置放台上，并加热所述剥离腔至280摄氏度；(c )驱动剥离腔至一稳定状态， 并对所述晶圆进行第一次钝化；(d)进行光阻剥离；(e)驱动剥离腔至所述 稳定状态，并对所述晶圓进行第二次钝化。在完成上述步骤后，晶圓会通过抬 升支撑机构离开置放台，然后由其他诸如机械手的输出模块将所述完成刻蚀及 剥离的晶圓输出至外界。
但是，晶圆在完成上述步骤(a)后的，其表面会粘附有氯气或氯原子等活 性氯元素，而后续的步骤均在剥离腔的置放台上进行操作，置放台的面积很大， 故附着在晶圆表面的活性氯元素很难被反应气体带走，所述活性氯元素会腐蚀 金属引线，实验证明，经过上述处理的晶圓在前端开口片盒(F0UP)中置放78 小时后，其表面特别是晶圓边缘区域会出现活性氯元素腐蚀金属引线所产生的 颗粒状金属氯化物，从而造成器件质量的下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属引线的刻蚀方法，通过所述方法可避免活 性氯元素腐蚀金属引线。本发明的目的是这样实现的 一种金属引线的刻蚀方法，用于一具有刻蚀 腔及剥离腔的等离子刻蚀设备中，该剥离腔中设置有一用于放置晶圆的置放台 以及一用于抬升晶圆离开置放台并支撑晶圆的抬升支撑机构，该方法包括以下 步骤(1)将需进行刻蚀的晶圆设置在刻蚀腔中，并通入氯气进行刻蚀以形成 所需金属引线；(2)将刻蚀后的晶圆放置在置放台上，并加热该剥离腔至一预 定温度；(3)驱动剥离腔至一稳定状态，并对该晶圓进行第一次钝化；(4) 进行光阻剥离；(5)驱动剥离腔至该稳定状态，并对该晶圆进行第二次钝化； (6)通过抬升支撑机构将该晶圆抬升至离开置放台的位置，再对该晶圆进行第 三次钝化。
在上述的金属引线的刻蚀方法中，该抬升支撑机构与晶圓接触的面积小于 该置放台与晶圆接触的面积。
在上述的金属引线的刻蚀方法中，该抬升支撑机构为与晶圓相匹配且对称 分布的支撑柱。
在上述的金属引线的刻蚀方法中，在步骤(2)中，加热剥离腔时剥离腔中 的压力为1200帕斯卡，氧气流量为2000标准毫升每分，水蒸气流量为1000标 准毫升每分，该预定温度为280摄氏度。
在上述的金属引线的刻蚀方法中，该稳定状态为剥离腔中的压力为400帕 斯卡，水蒸气流量为1900标准毫升每分。
在上述的金属引线的刻蚀方法中，在步骤(4)中，剥离腔中的压力为133. 36 帕斯卡，氮气流量为280标准毫升每分，氧气流量为4000标准亳升每分，微波 功率为2000瓦，剥离时间为90秒。
在上述的金属引线的刻蚀方法中，进行钝化时剥离腔中的压力为400帕斯 卡，水蒸气流量为1900标准毫升每分，微波功率为2000瓦。
在上述的金属引线的刻蚀方法中，该第一次钝化的时间为45秒，该第二次 钝化的时间为10秒，该第三次钝化的时间为30秒。
与现有技术中在剥离腔中剥离光阻时晶圆 一直放置在置放台上相比，本发 明的金属引线的刻蚀方法在完成第二次钝化后通过一抬升支撑结构使晶圆离开 置放台，如此将减小晶圆与支撑结构的接触面积，有利于粘附在晶圆上的活性 氯元素完全脱离晶圓，可避免活性氯元素残留腐蚀金属引线。
本发明的金属引线的刻蚀方法由以下的实施例及附图给出。 图1为本发明的金属引线的刻蚀方法的流程图。
具体实施例方式
以下将对本发明的金属引线的刻蚀方法作进一步的详细描述。 本发明的金属引线的刻蚀方法，用于 一 具有刻蚀腔及剥离腔的等离子刻蚀 设备中，所述剥离腔中设置有置放台和抬升支撑机构，其中，所述置放台用于 放置晶圆以供进行光阻剥离，抬升支撑机构用于抬升晶圓离开置放台并支撑晶 圓，所述抬升支撑机构与晶圆接触的面积小于所述置放台与晶圓接触的面积。 在本实施例中，所述等离子刻蚀设备为微波等离子刻蚀设备，所述抬升支撑机 构为与晶圓相匹配且对称分布的支撑柱，所述支撑柱可通过负压吸附等方式与 晶圓接触。
参见图1，本发明的金属引线的刻蚀方法首先进行步骤SIO，将需进行刻蚀
的晶圓设置在刻蚀腔中，并通入氯气进行刻蚀以形成所需金属引线。在本实施 例中，还在氯气中混有少量的三氯化硼气体，以去除金属表面由于空气中的氧 气氧化而生成的氧化层。
接着继续步骤Sll,将刻蚀后的晶圆放置在置放台上，并加热所述剥离腔至 一预定温度。在本实施例中，加热剥离腔时剥离腔中的压力为1200帕斯卡，氧 气流量为2000标准毫升每分，水蒸气流量为1000标准毫升每分，所述预定温 度为280摄氏度。
接着继续步骤S12，驱动剥离腔至一稳定状态，并对所述晶圆进行第一次钝 化。在本实施例中，所述稳定状态为剥离腔中的压力为400帕斯卡，水蒸气流 量为1900标准毫升每分，所述第一次钝化的时间为45秒，第一次钝化可去除 晶圆表面的 一部分残留物，所述残留物包括金属的氯化物以及一些未与金属反 应的活性氯元素。
接着继续步骤S13,进行光阻剥离。在本实施例中，剥离腔中的压力为13 3. 3 6 帕斯卡，氮气流量为280标准毫升每分，氧气流量为4000标准毫升每分，微波功率为2000瓦，剥离时间为90秒。
接着继续步骤S14,驱动剥离腔至所述稳定状态，并对所述晶圆进行第二次 钝化。在本实施例中，所述第二次钝化的时间为IO秒，第二次钝化作用是去除 剥离光阻后晶圆的一些残留物，所述残留物包括光刻胶、二氧化碳以及活性氯 元素，但由于晶圆置放在面积较大的置放台上，从而所述些残留物易附着在晶 圓边缘区域。
接着继续步骤S15,通过抬升支撑机构将所述晶圓抬升至离开置放台的位 置，然后对所述晶圆进行第三次钝化。在本实施例中，所述第三次钝化的时间 为30秒，所述晶圆通过抬升支撑机构支撑，晶圓与抬升支撑机构的接触面积较 小，故晶圆边缘未被去除的残留物包括活性氯元素就会顺利被气流带走，如此 可避免活性氯元素残留而腐蚀金属引线。
上述第一、第二和第三次钝化的钝化条件均为剥离腔中的压力为400帕斯 卡，水蒸气流量为1900标准毫升每分，微波功率为2000瓦。
实验证明，通过本发明的金属引线的刻蚀方法处理过的晶圓在前端开口片 盒中置放十天后，其表面并未出现活性氯元素腐蚀金属引线所产生的颗粒状金 属氯化物，而通过现有技术处理的晶圓在前端开口片盒中置^:78小时后其边缘 就出现了颗粒状金属氯化物，由此可见，本发明的方法可有效避免活性氯元素 残留而腐蚀金属引线。
综上所述，本发明的金属引线的刻蚀方法在完成第二次钝化后通过一抬升 支撑结构使晶圆离开置放台，如此将减小晶圆与支撑结构的接触面积，有利于 粘附在晶圆上的活性氯元素完全脱离晶圆，可避免活性氯元素残留而腐蚀金属 引线。
权利要求
1、一种金属引线的刻蚀方法，用于一具有刻蚀腔及剥离腔的等离子刻蚀设备中，该剥离腔中设置有一用于放置晶圆的置放台以及一用于抬升晶圆离开置放台并支撑晶圆的抬升支撑机构，该方法包括以下步骤(1)将需进行刻蚀的晶圆设置在刻蚀腔中，并通入氯气进行刻蚀以形成所需金属引线；(2)将刻蚀后的晶圆放置在置放台上，并加热该剥离腔至一预定温度；(3)驱动剥离腔至一稳定状态，并对该晶圆进行第一次钝化；(4)进行光阻剥离；(5)驱动剥离腔至该稳定状态，并对该晶圆进行第二次钝化；其特征在于，该方法还包括步骤(6)，通过抬升支撑机构将该晶圆抬升至离开置放台的位置，再对该晶圆进行第三次钝化。
2、 如权利要求1所述的金属引线的刻蚀方法，其特征在于，该抬升支撑机 构与晶圆接触的面积小于该置放台与晶圆接触的面积。
3、 如权利要求2所述的金属引线的刻蚀方法，其特征在于，该抬升支撑机 构为与晶圆相匹配且对称分布的支撑柱。
4、 如权利要求1所述的金属引线的刻蚀方法，其特征在于，在步骤(2) 中，加热剥离腔时剥离腔中的压力为1200帕斯卡，氧气流量为2000标准毫升 每分，水蒸气流量为1000标准毫升每分，该预定温度为280摄氏度。
5、 如权利要求1所述的金属引线的刻蚀方法，其特征在于，该稳定状态为 剥离腔中的压力为400帕斯卡，水蒸气流量为1900标准毫升每分。
6、 如权利要求1所述的金属引线的刻蚀方法，其特征在于，在步骤(4) 中，剥离腔中的压力为133. 36帕斯卡，氮气流量为280标准毫升每分，氧气流 量为4000标准毫升每分，微波功率为2000瓦，剥离时间为90秒。
7、 如权利要求1所述的金属引线的刻蚀方法，其特征在于，进行钝化时剥 离腔中的压力为400帕斯卡，水蒸气流量为1900标准毫升每分，微波功率为2000 瓦。
8、 如权利要求l所述的金属引线的刻蚀方法，其特征在于，该第一次钝化 的时间为45秒。
9、 如权利要求l所述的金属引线的刻蚀方法，其特征在于，该第二次钝化的时间为10秒。
10、如权利要求1所述的金属引线的刻蚀方法，其特征在于，该第三次钝 化的时间为30秒。
全文摘要
本发明提供了一种金属引线的刻蚀方法，用于具有刻蚀腔及剥离腔的等离子刻蚀设备中，该剥离腔中设置有用于放置晶圆的置放台及用于抬升并支撑晶圆的抬升支撑机构。现有技术在剥离光阻时晶圆始终放置在置放台上，致使附着在晶圆表面的活性氯元素未被去除干净而腐蚀金属引线。本发明的方法先在刻蚀腔中通入氯气进行刻蚀；然后再将刻蚀后的晶圆放置在置放台上，并加热该剥离腔至预定温度；之后驱动剥离腔至一稳定状态，并对晶圆进行初次钝化；接着进行光阻剥离；然后驱动剥离腔至该稳定状态，并对晶圆再次进行钝化；最后通过抬升支撑机构将该晶圆抬升至离开置放台的位置，再对该晶圆进行第三次钝化。采用本发明的方法可避免活性氯元素残留而腐蚀金属引线。
文档编号H01L21/28GK101308765SQ20071004065
公开日2008年11月19日 申请日期2007年5月15日 优先权日2007年5月15日
发明者张京晶, 楼丰瑞 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司