[发明专利]用于功率器件厚金属刻蚀的方法无效

专利信息
申请号: 201210246239.8 申请日: 2012-07-16
公开(公告)号: CN103545199A 公开(公告)日: 2014-01-29
发明(设计)人: 周颖;丛茂杰;陈正嵘 申请(专利权)人: 上海华虹NEC电子有限公司
主分类号: H01L21/3213 分类号: H01L21/3213
代理公司: 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 代理人: 高月红
地址: 201206 上*** 国省代码: 上海;31
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 用于 功率 器件 金属 刻蚀 方法
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种半导体领域中的金属刻蚀的方法,特别是涉及一种用于功率器件厚金属刻蚀的方法。

背景技术

功率器件制造工艺中,如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)制造中,金属层厚度通常在3~3.5μm,特殊产品为使器件耐大电流,金属层厚度会增厚到6μm。

其中,对于现有功率器件制造工艺中的干法刻蚀厚金属流程,如下:

1)在介质层上厚金属淀积,金属材质为AlCu或AlSiCu,厚度5~7μm,光刻胶涂布、曝光、显影;

2)干法刻蚀金属,刻蚀深度6μm,刻蚀厚金属后的断面如图1所示。

对于上述只用一步干法刻蚀厚金属过程,会使厚金属的应用直接导致通常应用的干法刻蚀工艺困难,刻蚀上层金属的过程中形成的有机生成物覆盖下层金属,造成刻蚀残留,从而导致器件失效。

另外,虽然在功率器件制造工艺中,也有用湿法刻蚀厚金属的工艺,其流程如下:

1)在介质层上厚金属淀积,金属材质为AlCu或AlSiCu,厚度5~7μm,光刻胶涂布、曝光、显影;

2)湿法刻蚀金属,刻蚀深度6μm,刻蚀厚金属后的断面如图2所示。

虽然只用一步湿法刻蚀厚金属,但由于金属层特别厚,为保证刻蚀无残留,需要加大过刻蚀(over etch),这直接导致横向刻蚀量过大,从而会有刻蚀过程中出现光刻胶附着不牢,引起漂胶的风险,而且因横向刻蚀量过大,药液会对器件下层结构造成不良影响,即会导致器件下层结构被药液刻蚀的问题。

因此,需开发出一种新的厚金属刻蚀工艺,以降低金属残留,以及湿法刻蚀中出现的漂胶、过刻等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于功率器件厚金属刻蚀的方法。通过该方法,可有效改善厚金属的刻蚀残留问题,以及湿法刻蚀中出现的漂胶、过刻等问题。

为解决上述技术问题,本发明的用于功率器件厚金属刻蚀的方法,包括步骤:

1)在介质层上淀积厚金属层;

2)在厚金属层上,进行光刻胶涂布、曝光、显影;

3)湿法刻蚀厚金属层;

4)干法刻蚀厚金属层。

所述功率器件包括:金属氧化物半导体场效应晶体管。

所述步骤1)中,介质层包括:化学气相沉积生成的二氧化硅和硼磷硅酸盐玻璃(BPSG);厚金属层淀积的方法包括:物理气相沉积(PVD);金属材质为AlCu或AlSiCu,厚金属层的厚度为5~7μm。

所述步骤2)中,光刻胶的厚度2μm~4μm。

所述步骤3)中,湿法刻蚀中采用的化学药液包括:磷酸、硝酸或醋酸中的两种或三种的混合液;其中,磷酸的重量百分百为70%~80%,硝酸的重量百分百为3%~8%,醋酸的重量百分百为3%~15%。湿法刻蚀的深度为2~4μm。

所述步骤4)中,干法刻蚀的深度为2~4μm。

在功率器件制造工艺中,本发明通过先利用湿法将厚金属层需要刻蚀部分减薄,同时湿法刻蚀过程中通过药液、去离子水的冲刷把刻蚀生成物带走,有效减少后续干法刻蚀的障碍物;随后再进一步用干法刻蚀,将剩余金属刻掉。因此,本发明既可以有效改善只用干法刻蚀厚金属的刻蚀残留问题,又可避免只用湿法刻蚀厚金属的漂胶、横向刻蚀量过大造成器件下层结构被刻蚀的不良影响,有效改善厚金属的刻蚀残留问题,以及湿法刻蚀中出现的漂胶、过刻问题。

附图说明

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是现有工艺干法刻蚀厚金属后的断面示意图;

图2是现有工艺湿法刻蚀厚金属后的断面示意图;

图3是本发明的光刻胶显影后的断面示意图;

图4是本发明的湿法刻蚀后的断面示意图;

图5是本发明的干法刻蚀后的断面示意图。

具体实施方式

本发明的用于功率器件(如金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET)厚金属刻蚀的方法,包括步骤:

1)在层间介质层(ILD)上,采用PVD方法淀积厚金属层;

其中,层间介质层的材质,自下而上,依次为化学气相沉积生成的二氧化硅和硼磷硅酸盐玻璃(BPSG),二氧化硅的厚度为1000A~2000A,BPSG的厚度3000A~6000A;金属材质为AlCu或AlSiCu,该厚金属层的厚度为5~7μm;

2)在厚金属层上,进行光刻胶涂布、曝光、显影,结果如图3所示;其中,光刻胶厚度可为2μm~4μm;

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于上海华虹NEC电子有限公司,未经上海华虹NEC电子有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201210246239.8/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top