专利名称：一种新型的金属蚀刻方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种新型的金属蚀刻方法。
背景技术：
随着半导体集成电路集成度的提高，线宽越来越细，从0.25um到0. 18um甚至到 0. 13um以下，这使得对黄光和蚀刻的要求越来越高。 0. 13um金属蚀刻制程一般是先沉积一层金属，再沉积一层二氧化硅作为硬式掩 膜，然后曝光，最后通过两次蚀刻得到制程所需的线宽(CriticalDimension， CD)。最后两 次蚀刻是分开进行的，先蚀刻二氧化硅，再电浆清洗和溶剂去除，二氧化硅作为金属蚀刻的 阻挡层，再进行金属蚀刻。此种工艺首先制程繁琐，二氧化硅蚀刻完后需要进行电浆清洗和 溶剂去除，其次是二氧化硅作为金属蚀刻阻挡层，线宽和轮廓(profile)不好控制，易发生 底切现象和金属侧壁不光滑，如图1所示中1所示，这是由于蚀刻过程保护气体不能加的太 多的原因。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题，提供一种新型的金属蚀刻方法。
本发明所述的一种新型的金属蚀刻方法包括以下步骤 提供一个基板，并在该基板上沉积一层金属层，再沉积一层硬式掩膜层，在该硬式 掩膜层上方再沉积一层光阻物质；先用曝光蚀刻部分光阻物质，得到线宽；对上述硬式掩 膜层进行蚀刻，将未蚀刻的部分光阻物质作为阻挡层，仅蚀刻去除已蚀刻部分光阻物质后 暴露的硬式掩膜层；将残留光阻和硬式掩膜层作为金属蚀刻的阻挡层，直接对金属层进行 蚀刻。 上述残留光阻在蚀刻过程中在金属侧壁反映生成可以保护金属侧壁的聚合物。
上述金属是Al、Ti、TiN、Ta、TaN中的一种。 上述硬式掩膜层是二氧化硅、掺硼二氧化硅、氮氧化硅、非晶碳、非晶硅中的一种。
上述方法还包括蚀刻金属层后，去除剩余的光阻物质和金属侧壁聚合物的步骤。
采用本发明方法，即可简化制程，又可以很好的控制蚀刻后的线宽和轮廓，而且在 蚀刻过程中残留光阻在金属侧壁反映生成聚合物起到保护金属侧壁的作用。
图1表示现有技术所产生的不足之处； 图2表示现有技术制程中的步骤； 图3表示本发明方法的一个实施方式的第一步骤； 图4表示本发明方法的一个实施方式的第二步骤； 图5表示本发明方法的一个实施方式的第三步骤； 图6表示本发明方法的一个实施方式所产生的效果,
具体实施例方式
下面结合具体实施例，对本发明所述的一种新型金属蚀刻方法作进一步的详细说 明。 本发明方法的一个实施例如图3、4、5、6所示。首先参考图3，提供一个基板2，并 在该基板2上沉积一层金属3，在本实施例中是铝，再沉积一层硬式掩膜层4，在本实施例中 所沉积的硬式掩膜层4是二氧化硅，在二氧化硅上方再沉积一层光阻物质5 ;然后，先黄光 显影得到显影后的线宽，将没有被显影的地方作为二氧化硅蚀刻的阻挡层；然后，将其置入 氧化物蚀刻机台，对二氧化硅进行蚀刻，蚀刻后会有一层残留光阻，如图4所示；二氧化硅 蚀刻完后，与现有技术不同，不进行电浆清洗和溶剂去除这两个步骤，而是把上次蚀刻后的 残留光阻和二氧化硅一起作为金属蚀刻的阻挡层，直接对金属进行蚀刻，在蚀刻过程中，部 分光阻表面会反映液化从侧壁沿着金属侧壁流下来，并通过化学反应生成聚合物6留在金 属侧壁表面，该聚合物6可以起到保护金属侧壁的作用，如图5所示；蚀刻完后通过溶剂去 除去掉金属侧壁的聚合物6和所有留在金属表面的残余物质，图6所示是蚀刻完成之后的 情形。 也就是说，本发明是在现有技术的基础上进一步作了简化，省去了如图2所示的 步骤在第一次蚀刻之后，进行电浆清洗和溶剂去除。而且，通过这种方法可以很好的控制 金属蚀刻的线宽和轮廓。 在其他实施例中，上述氧化物可以是二氧化硅之外的其他可以作为硬式掩膜的物 质，例如是BSG(掺硼二氧化硅)、SiON(氮氧化硅)、a-C(非晶碳)、a-Si (非晶硅)等，也 可采用上述方法达到上述效果。 在其他实施例中，上述金属可以是Ti、 TiN、 Ta、 TaN等其他金属，也可采用上述方 法达到上述效果。 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱 离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换的，均应涵盖在本发明的权利要 求的保护范围当中。
权利要求
一种新型的金属蚀刻方法，其特征在于包括以下步骤提供一个基板，并在该基板上沉积一层金属层，再沉积一层硬式掩膜层，在该硬式掩膜层上方再沉积一层光阻物质；先用曝光蚀刻部分光阻物质，得到线宽；对上述硬式掩膜层进行蚀刻，将未蚀刻的部分光阻物质作为阻挡层，仅蚀刻去除已蚀刻部分光阻物质后暴露的硬式掩膜层；将残留光阻和硬式掩膜层作为金属蚀刻的阻挡层，直接对金属层进行蚀刻。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于上述残留光阻在蚀刻过程中在金属侧壁反应生成用以保护金属侧壁的聚合物。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于上述金属是Al、Ti、TiN、Ta、TaN中的一种。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于上述硬式掩膜层是二氧化硅、掺硼二氧化硅、氮氧化硅、非晶碳、非晶硅中的一种。
5. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于还包括蚀刻金属层后，去除剩余的光阻物质和金属侧壁聚合物的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种新型的金属蚀刻方法，该方法包含如下步骤提供一个基板，并在该基板上沉积一层金属层，再沉积一层硬式掩膜层，在该硬式掩膜层上方再沉积一层光阻物质；先用曝光蚀刻部分光阻物质，得到线宽；对上述硬式掩膜层进行蚀刻，将未蚀刻的部分光阻物质作为阻挡层，仅蚀刻去除已蚀刻部分光阻物质后暴露的硬式掩膜层；将残留光阻和硬式掩膜层作为金属蚀刻的阻挡层，直接对金属层进行蚀刻。采用本发明方法，既可简化制程，又可以很好的控制蚀刻后的线宽和轮廓，而且在蚀刻过程中残留光阻在金属侧壁反映生成聚合物起到保护金属侧壁的作用。
文档编号H01L21/70GK101728314SQ20081017321
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者余旭浒, 曾令旭, 李秋德 申请人:和舰科技(苏州)有限公司