本發(fā)明屬于半導(dǎo)體，尤其涉及一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法。

背景技術(shù)：

1、鋁/鋁銅(0～0.5％wt?cu)是半導(dǎo)體制造的金屬刻蝕中最常用的金屬材料，用薄膜沉積技術(shù)形成的鋁/鋁銅薄膜表現(xiàn)為不規(guī)則的晶粒(grain)，晶界(grain?boundary)處和晶粒內(nèi)部的物理化學(xué)特性存在差異，不同的沉積溫度會改變成膜后的晶粒和晶界形態(tài)，包括但不限于晶粒尺寸，晶粒間距，粗糙度等，這些差異會改變金屬薄膜的表面性能。

2、鋁/鋁銅(al/alcu)圖形化工藝后的灰化去膠過程可能會發(fā)生金屬上表面殘留光刻膠無法去除干凈的異常，針對金屬刻蝕后去膠殘留的問題，通常采用降低光刻膠厚度或者使用uv固膠等刻蝕前預(yù)處理的方法來解決；由于等離子體的滲透能力有限，灰化去膠的效率會隨著光刻膠厚度的增加而降低，對于較厚的光刻膠，需要更多的反應(yīng)時間，如果導(dǎo)熱效率不高，隨著去膠時間的增加會使光刻膠表面過熱而內(nèi)部依然未能充分反應(yīng)而產(chǎn)生光刻膠碳化殘留，通常比較難通過增加去膠過刻量來消除異常的殘留。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請通過改變金屬薄膜的沉積溫度影響成膜后的晶粒以及晶界形態(tài)，進而改變金屬薄膜表面與光刻膠接觸面的特性(更小晶粒的金屬表面與光刻膠之間接觸面積更大)，因此粘附性更好，使得工藝中光刻膠表面的散熱效率更高，解決金屬薄膜表面灰化去膠過程中因高溫碳化而出現(xiàn)殘留的問題；并通過退火對圖形化之后的金屬薄膜進行后處理，不會造成產(chǎn)品性能的損失。

2、本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進一步的了解。

3、為達上述之一或部分或全部目的或其他目的，本發(fā)明提供一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法。

4、一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，包括：

5、提供半導(dǎo)體襯底，所述襯底沉積有刻蝕停止層；

6、在包含刻蝕停止層的襯底上低溫沉積金屬薄膜，沉積溫度為20+/-3℃；

7、旋涂光刻膠形成光刻膠掩膜層，在所述光刻膠掩膜層上進行光刻形成金屬圖形化窗口，所述金屬薄膜暴露于所述金屬圖形化窗口；

8、通過所述金屬圖形化窗口刻蝕所述金屬薄膜，并使用灰化去膠工藝去除所述光刻膠，清洗后得到圖形化的金屬薄膜。

9、通過退火工藝對所述圖形化的金屬薄膜進行處理，所述退火工藝的溫度為370±50℃，時間在60～180min之間。

10、所述退火工藝為爐管合金化。

11、所述金屬薄膜沉積采用物理/化學(xué)氣相沉積或電鍍工藝。

12、所述光刻膠掩膜層的厚度大于等于4μm。

13、可沉積多層金屬薄膜，圖形化后的多層金屬薄膜只進行一次退火工藝處理。

14、所述光刻膠掩膜層通過掩膜板曝光、顯影形成金屬圖形化所需的金屬線路圖形；

15、所述曝光處理采用波長為365nm的曝光光源進行曝光360～540s；

16、將曝光后的晶圓放置于顯影液中進行顯影的時間為30～90s。

17、使用濕法刻蝕或干法刻蝕技術(shù)根據(jù)所述金屬線路圖形對所述金屬薄膜進行刻蝕，去除不需要的金屬薄膜。

18、所述灰化去膠工藝使用的刻蝕氣體為氧氣和氬氣的混合氣體；

19、所述混合氣體在等離子體反應(yīng)腔室中被射頻電源激發(fā)產(chǎn)生等離子體；

20、所述等離子體中的活性氧分子與所述光刻膠反應(yīng)，將其氧化并分解為揮發(fā)性物質(zhì)，從而實現(xiàn)所述光刻膠的去除。

21、所述等離子體反應(yīng)腔室中氧氣流量為1000～5000sccm，氬氣流量為0～1000sccm，射頻電源功率為700～900w，壓力為0.7～1.1t，溫度為250+/-5℃，時間為120～300s。

22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要包括：

23、本申請通過改變金屬薄膜的沉積溫度影響成膜后的晶粒以及晶界形態(tài)，進而改變金屬薄膜表面與光刻膠接觸面的特性(更小晶粒的金屬表面與光刻膠之間接觸面積更大)，因此粘附性更好，使得工藝中光刻膠表面的散熱效率更高，解決金屬薄膜表面灰化去膠過程中因高溫碳化而出現(xiàn)殘留的問題；并通過退火對圖形化之后的金屬薄膜進行后處理，不會造成產(chǎn)品性能的損失。

24、為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。

技術(shù)特征：

1.一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，其特征在于，通過退火工藝對所述圖形化的金屬薄膜進行處理，所述退火工藝的溫度為370±50℃，時間在60～180min之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，其特征在于，所述退火工藝為爐管合金化。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，其特征在于，所述金屬薄膜沉積采用物理/化學(xué)氣相沉積或電鍍工藝。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，其特征在于，所述光刻膠掩膜層的厚度大于等于4μm。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，其特征在于，可沉積多層金屬薄膜，圖形化后的多層金屬薄膜只進行一次退火工藝處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，其特征在于，所述光刻膠掩膜層通過掩膜板曝光、顯影形成金屬圖形化所需的金屬線路圖形；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，其特征在于，使用濕法刻蝕或干法刻蝕技術(shù)根據(jù)所述金屬線路圖形對所述金屬薄膜進行刻蝕，去除不需要的金屬薄膜。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，其特征在于，

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，其特征在于，所述等離子體反應(yīng)腔室中氧氣流量為1000～5000sccm，氬氣流量為0～1000sccm，射頻電源功率為700～900w，壓力為0.7～1.1t，溫度為250+/-5℃，時間為120～300s。

技術(shù)總結(jié)
一種去除金屬薄膜表面光刻膠的方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底；在包含刻蝕停止層的襯底上低溫沉積金屬薄膜；旋涂光刻膠形成光刻膠掩膜層，在光刻膠掩膜層上進行光刻形成金屬圖形化窗口；通過金屬圖形化窗口刻蝕金屬薄膜，并使用灰化去膠工藝去除光刻膠，清洗后得到圖形化的金屬薄膜。本申請通過改變金屬薄膜的沉積溫度影響成膜后的晶粒以及晶界形態(tài)，進而改變金屬薄膜表面與光刻膠接觸面的特性(更小晶粒的金屬表面與光刻膠之間接觸面積更大)，因此粘附性更好，使得工藝中光刻膠表面的散熱效率更高，解決金屬薄膜表面灰化去膠過程中因高溫碳化而出現(xiàn)殘留的問題；并通過退火對圖形化之后的金屬薄膜進行后處理，不會造成產(chǎn)品性能的損失。

技術(shù)研發(fā)人員：王依依,許楊
受保護的技術(shù)使用者：上海新微技術(shù)研發(fā)中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26