专利名称：防止铝合金溅射沉积时粘片的方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体集成电路的制造工艺方法，特别是涉及一种防止铝合金溅 射沉积时粘片的方法。
背景技术：
在半导体制造工艺中，经常采用铝或铝合金作为互联线，铝合金的制造工艺被普 遍应用。在顶层金属或其他特殊的地方，通常需要沉积比较厚的铝合金以满足工艺或器件 的需要。铝合金制造工艺常见的是物理溅射的方法，即在反应腔内，通过特定的加热器将 硅片加热到一定温度，通入一定的气体，一般是惰性气体和氢气，在一定的溅射功率下，利 用惰性气体形成的等离子体对铝合金靶材进行轰击，从而使铝合金淀积在硅片上。在等离 子体对靶材进行轰击的同时，也会对硅片产生轰击，这虽然是不希望发生的，但又不能完全 避免。等离子体对硅片的轰击会导致硅片温度的升高，特别是长时间的铝合金溅射沉积工 艺，硅片的温度有可能高出加热器20°C以上。长时间的铝合金溅射沉积工艺，通常硅片被放置在加热器上，直至铝合金溅射沉 积工艺结束。由于硅片和加热器的接触时间比较长且硅片的温度比较高，极有可能发生硅 片被粘附在加热器上面的情况。在铝合金溅射沉积工艺结束后，要么硅片升不起来(即脱 离不了加热器)，要么被升降装置顶碎，要么即使升起来硅片的位置有所偏离，在后面的传 递过程中发生碎片和掉片。为了避免硅片粘附在加热器上面，现在通常的解决方法是分步来完成比较厚的铝 合金的沉积，结合图1所示，在每一步沉积后，通入冷却气体4对硅片3进行冷却，降低硅片 3的温度。但在硅片3冷却过程中，硅片3仍然被放置在加热器2上(参见图1，图中的标 号1为加热器升降装置)；冷却时加热器2仍然对硅片3进行加热，冷却效率不高；硅片3 和加热器2仍然接触，发生粘片的几率仍然比较高。因此，如何在长时间铝合金溅射沉积工 艺实施过程中避免出现硅片粘附在加热器上仍然需要作进一步的改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种防止铝合金溅射沉积时粘片的方法，能有效 降低在长时间铝合金溅射沉积工艺实施过程中发生粘片的概率。为解决上述技术问题，本发明的防止铝合金溅射沉积时粘片的方法是所述铝合 金溅射沉积分成多个步骤来完成，除最后一步溅射沉积外，每实施一步铝合金溅射沉积后， 将硅片抬起，使硅片脱离加热器，然后再降硅片放置在加热器上，进行下一步骤的铝合金溅 射沉积。采用本发明的方法会显著降低长时间铝合金溅射沉积工艺发生粘片的现象。
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明图1是现有对硅片进行冷却的示意图；图2是本发明的方法对硅片进行冷却的一实施例示意图。
具体实施例方式铝合金长时间溅射沉积发生粘片的问题，主要是由两个方面的原因造成的一是 硅片和加热器的接触时间比较长，二是硅片的温度比较高。所以解决粘片问题应从上述两 个方面来着手解决。采用本发明的方法，在长时间铝合金溅射沉积工艺实施时是由多步溅射沉积完成 的。除最后一步溅射沉积外，每进行一步溅射沉积都要对硅片进行升降控制，让硅片短暂脱 离加热器。由于在硅片尚未被加热器粘附的时候，让硅片脱离加热器，这样虽然总的工艺时 间没有缩短，但是硅片和加热器的有效接触时间(单次连续接触的时间)大大缩短，所以发 生硅片粘附的几率会大大降低。参见图2所示，更有效的防止硅片粘附现象的方法是，除最后一步溅射沉积外，每 进行一步溅射沉积后由硅片升降装置5将硅片3升高，使硅片3脱离加热器2，硅片3高于 加热器2在1. 0微米以上；并且将溅射功率设为0，通入冷却气体4对硅片3进行冷却；冷 却后再把硅片3放在加热器2上，进行下一步沉积。图2中的标号1为加热器升降装置。所述的铝合金可以铝铜合金、铝硅合金、铝硅铜合金中的一种。所述铝合金的厚度 在1. 0微米以上。冷却气体可以是除与铝合金反应的气体之外的其它任何气体，典型的是 氢气、氮气、氩气、氦气。相对于传统的冷却方法，在本发明中，硅片3冷却时硅片3和加热器2是分开的， 此时加热器2不会对硅片3进行加热，所以硅片2的冷却效率会更高，冷却效果会更好。当 然，更好的冷却效果可以通过增加冷却过程的时间，增大冷却时通入冷却气体的流量，增大 硅片3和加热器2之间的距离来实现(例如硅片3升起时，硅片3高出加热器2达到1. 0 毫米以上)。下面以3. 0微米铝铜合金的物理溅射沉积形成过程为例具体说明本发明的实施 过程，可以进一步了解本发明的目的、特征和优点。将整个溅射沉积过程平均分为5步来实施，每一步沉积的薄膜厚度为0. 6微米。在 沉积过程中，溅射功率为8. 0千瓦，氩气设为55毫升/分钟，氢气设为15毫升/分钟。每 一步的沉积时间为50秒钟。在第一、二、三、四步沉积后，加入硅片冷却过程。在硅片冷却 过程中，将硅片的位置设为抬升位置(LIFTED)，此时硅片与加热器脱离。将溅射功率设为 0，氩气设为55毫升/分钟，氢气设为15毫升/分钟，冷却时间设为30秒钟。在冷却过程 结束后，将硅片重新设置在工艺位置(即放置于加热器之上)。在第五步沉积结束后，在对 腔体进行抽真空后，即可将硅片传出工艺腔，工艺结束。以上通过具体实施例和实施方式对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对 本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改 进，这些也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种防止铝合金溅射沉积时粘片的方法，其特征在于所述铝合金溅射沉积分成多 个步骤来完成，除最后一步溅射沉积外，每实施一步铝合金溅射沉积后，将硅片抬起，使硅 片脱离加热器，然后再降硅片放置在加热器上，进行下一步骤的铝合金溅射沉积。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于将硅片抬起，使硅片脱离加热器后，通入冷 却气体，对所述硅片进行冷却。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述铝合金是铝铜合金、铝硅合金或铝硅铜 合金中的一种。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述铝合金的厚度为1.0微米以上。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于硅片升起时，硅片高出加热器1.0毫米以上。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于冷却过程的溅射功率设为0，冷却气体是除 与铝合金反应的气体之外的其它任何气体，优选氢气、氮气、氩气或氦气。
全文摘要
本发明公开了一种防止铝合金溅射沉积时粘片的方法，所述铝合金溅射沉积分成多个步骤来完成，除最后一步溅射沉积外，每实施一步铝合金溅射沉积后，将硅片抬起，使硅片脱离加热器，然后再降硅片放置在加热器上，进行下一步骤的铝合金溅射沉积。本发明能有效降低在长时间铝合金溅射沉积工艺实施过程中发生粘片的概率。
文档编号C23C14/16GK102115871SQ201010027230
公开日2011年7月6日 申请日期2010年1月6日 优先权日2010年1月6日
发明者刘继全 申请人:上海华虹Nec电子有限公司