專利名稱：一種動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法
技術領域：
本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種動態刻蝕金屬層形成金屬線的 方法。
背景技術：
在半導體制造領域，在半導體器件制成后需通過金屬線將半導體器件連接 起來以形成具有一定功能的芯片。在制作該金屬線時，先在晶圓上淀積一金屬 層，然后在該金屬層上光刻出金屬線的圖形，最后刻蝕形成該金屬線。參見圖1，顯示了金屬層1的結構示意圖，如圖所示，金屬層1淀積在晶圓2上，且金屬 層1上留有已光刻并顯影了金屬線圖形的光阻3，金屬層1從下至上依次包括第 一氮化鈦層IO、鋁銅合金層ll、第二氮化鈦層12和氮氧化硅層13,其厚度分 別為250埃、4500埃、250埃和320埃。在刻蝕金屬層1形成金屬線時，需進行以下三個階段的刻蝕先進行第一 階段刻蝕，第一階段刻蝕為定時刻蝕，其刻蝕時間在15至30秒秒范圍內；然 后進行第二階段刻蝕，當檢測到刻蝕尾氣中的金屬含量由多減少到一定量時， 停止第二階^:刻蝕；最后進行固定時間的第三階^L刻蝕，其刻蝕時間在15至30 秒范圍內。但是，由于金屬線的分布不均勻，另外金屬層在結構和厚度方面也存在著 差異，故上述第三階段的固定時間的刻蝕恰好將金屬層1最下端的第一氮化鈦 層10刻蝕干凈的概率極小，要么會造成第一氮化鈦層10沒被刻蝕干凈，要么 出現過刻蝕而損壞金屬層1下的晶圓2里的半導體器件。發明內容本發明的目的在于提供一種動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，通過所述 方法可避免金屬層刻蝕不足或過刻蝕。本發明的目的是這樣實現的 一種動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，其 中，該金屬層淀積在晶圓上，該金屬層上具有已光刻且顯影出金屬線圖形的光 阻，該方法先進行一固定時間的第一階段刻蝕，然后進行依據刻蝕尾氣中金屬的含量來控制刻蝕終點的第二階段刻蝕，接著擷取第二階段刻蝕的時間，之后 依據第二階段刻蝕的時間計算出第三階段刻蝕時間，最后依照第三階段刻蝕時間進行第三階段刻蝕。在上述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法中，該第三階段刻蝕時間為第 二階段刻蝕的時間乘以一系數，該系數為O. 4。在上述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法中，該固定時間的范圍為15至 30秒。在上述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法中，該金屬線從下至上依次包 括第一氮化鈦層、鋁銅合金層、第二氮化鈦層和氮氧化硅層，該第一氮化鈦層、 鋁銅合金層、第二氮化鈦層和氮氧化硅層的厚度分別為250埃、4500埃、250 埃和320埃。在上述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法中，該第 一階段刻蝕去除掉非 光阻覆蓋區的氮氧化硅層和一部分第二氮化鈦層。在上述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法中，該第二階段刻蝕去除掉非 光阻覆蓋區的剩余的第二氮化鈦層、鋁銅合金層和一部分的第一氮化鈦層。在上述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法中，該第三階段刻蝕去除掉非 光阻覆蓋區的剩余的第 一 氮化鈦層。與現有的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法中第三階段采用固定時間的刻 蝕相比，本發明的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法中依據第二階段刻蝕的時 間計算出第三階段刻蝕時間，然后再依據計算出的第三階段刻蝕時間進行第三 階段刻蝕，如此可避免金屬線刻蝕不足或過刻蝕。
本發明的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法由以下的實施例及附圖給出。圖1為動態刻蝕形成金屬線前金屬層的剖視圖；圖2為本發明的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法的實施例的流程圖；說明書第3/3頁圖3為完成圖2中步驟S20后金屬層的剖^L圖； 圖4為完成圖2中步驟S21后金屬層的剖^見圖； 圖5為完成圖2中步驟S22后金屬層的剖^L圖。
具體實施方式
以下將對本發明的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法作進一步的詳細描述。參見圖2,本發明的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法首先進行步驟S20, 在已光刻過金屬線圖形且留有光阻的晶圓上進行一固定時間的第一階段刻蝕， 其中，所述的固定時間的范圍為15至30秒。參見圖3，配合參見圖1，步驟S20 中的第一階段刻蝕去除掉非光阻3覆蓋區的氮氧化硅層13和一部分第二氮化鈦 層12。接著繼續步驟S21,進行依據刻蝕尾氣中金屬的含量來控制刻蝕終點的第二 階段刻蝕。在本實施例中，當尾氣中金屬的含量由多變少且小于一定值時，即 到了刻蝕終點，遂停止第二階,史刻蝕。參見圖4，配合參見圖l和圖3,步驟S21 中的第二階段刻蝕去除掉非光阻3覆蓋區的剩余的第二氮化鈦層12、鋁銅合金 層11和一部分的第一氮化鈦層10。接著繼續步驟S22，擷取第二階段刻蝕的時間。在本實施例中，第二階段刻 蝕的時間為40秒。接著繼續步驟S23，依據第二階段刻蝕的時間計算出第三階段刻蝕時間。在 本實施例中，第三階段刻蝕時間為第二階段刻蝕的時間乘以一系數，其中，所 述的系數為0. 4，故得出了所述的第三階段刻蝕時間為16秒。接著繼續步驟S24,依照第三階段刻蝕時間進行第三階段刻蝕。參見圖5， 配合參見圖1、圖3和圖4，步驟S24中的第三階段刻蝕去除掉非光阻3.覆蓋區 的剩余的第一氮化鈦層IO。綜上所述，本發明的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法依據第二階段刻蝕 的時間計算出第三階段刻蝕時間，然后再依據計算出的第三階段刻蝕時間進行 第三階段刻蝕
權利要求
1. 一種動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，其中，該金屬層淀積在晶圓上，該金屬層上具有已光刻且顯影出金屬線圖形的光阻，該方法先進行一固定時間的第一階段刻蝕，然后進行依據刻蝕尾氣中金屬的含量來控制刻蝕終點的第二階段刻蝕，其特征在于，該方法接著擷取第二階段刻蝕的時間，之后依據第二階段刻蝕的時間計算出第三階段刻蝕時間，最后依照第三階段刻蝕時間進行第三階段刻蝕。
2、 如權利要求1所述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，其特征在于， 該第三階段刻蝕時間為第二階段刻蝕的時間乘以 一 系數。
3、 如權利要求2所述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，其特征在于， 該系數為O. 4。
4、 如權利要求l所述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，其特征在于， 該固定時間的范圍為15至30秒。
5、 如權利要求1所述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，其特征在于， 該金屬線從下至上依次包括第一氮化鈦層、鋁銅合金層、第二氮化鈦層和氮氧 化硅層。
6、 如權利要求5所述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，其特征在于， 該第一氮化鈦層、鋁銅合金層、第二氮化鈦層和氮氧化硅層的厚度分別為250 埃、4500埃、250埃和320埃。
7、 如權利要求6所述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，其特征在于， 該第 一 階段刻蝕去除掉非光阻覆蓋區的氮氧化硅層和一部分第二氮化鈦層。
8、 如權利要求7所述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，其特征在于， 該第二階段刻蝕去除掉非光阻覆蓋區的剩余的第二氮化鈦層、鋁銅合金層和一部分的第一氮化鈦層。
9、 如權利要求8所述的動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，其特征在于， 該第三階段刻蝕去除掉非光阻覆蓋區的剩余的第一氮化鈦層。
全文摘要
本發明涉及一種動態刻蝕金屬層形成金屬線的方法，其中，該金屬層淀積在晶圓上，該金屬層上具有已光刻且顯影出金屬線圖形的光阻，該方法包括第一、第二和第三階段刻蝕。現有的刻蝕形成金屬線時的第三階段刻蝕采用了固定時間的刻蝕，極易造成金屬層刻蝕不足或過刻蝕的問題。本發明的方法先進行一固定時間的第一階段刻蝕，然后進行依據刻蝕尾氣中金屬的含量來控制刻蝕終點的第二階段刻蝕，接著擷取第二階段刻蝕的時間，之后依據第二階段刻蝕的時間計算出第三階段刻蝕時間，最后依照第三階段刻蝕時間進行第三階段刻蝕。采用本發明的方法可根據第二刻蝕階段的時間確定第三階段刻蝕的刻蝕時間，避免了金屬層刻蝕不足或過刻蝕。
文檔編號H01L21/70GK101246824SQ20071003746
公開日2008年8月20日 申請日期2007年2月13日 優先權日2007年2月13日
發明者任佳棟, 曾紅林, 楊渝書 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司