[发明专利]Cu湿法刻蚀方法

说明书

本发明涉及一种Cu湿法刻蚀方法，所述方法包括如下步骤：(1)将基板放置于PECVD沉积系统中，在所述基板上沉积形成氧化物层；(2)在所述氧化物层表面溅射生长第一金属层，在所述第一金属层的表面溅射生长第二金属层，再在所述第二金属层的表面溅射生长金属掩膜层；(3)在所述金属掩膜层的表面旋涂光刻胶，曝光、显影得到光刻图形；(4)干法刻蚀或湿法腐蚀所述金属掩膜层，再对所述第二金属层进行湿法腐蚀处理；(5)最后去除光刻胶，再湿法去除所述金属掩膜层。本发明方法步骤简单，操作方便，通过在第二金属层与光刻胶之间添加一层金属掩膜层，对横向腐蚀进行限制，以实现湿法腐蚀线条尺寸可控。

技术领域

本发明涉及一种Cu湿法刻蚀方法。

背景技术

半导体工艺中制作Cu线条一般有三种方法：(1)IC(集成电路)中会用到Cu布线，但是采用大马士革工艺，即先刻蚀槽，然后CVD沉积Cu，再CMP(化学机械抛光)的工艺方式，工艺成本较高；(2)剥离技术：先用光阻定义图形区，电镀或蒸发Cu，光阻剥离留下Cu，Cu剥离技术需要用到双层光刻胶，工艺调试难度较高(3)湿法腐蚀。相对于Al的湿法刻蚀工艺较成熟，Cu的湿法刻蚀是一个难题，主要问题在于刻蚀后侧壁相貌通常较缓，Cu线条刻蚀后CD会比设计的小很多。传统湿法腐蚀属于各向同性，腐蚀过程中存在着一定的侧向侵蚀，会导致金属形貌发生变化，同时金属线条会变细。

发明内容

本发明的目的在于提供一种步骤简单、操作方便、限制横向腐蚀、线条直线性较好且工艺成本较低的Cu湿法刻蚀方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种Cu湿法刻蚀方法，所述方法包括如下步骤：

S1：将基板放置于PECVD沉积系统中，在所述基板上沉积形成氧化物层；

S2：在所述氧化物层表面溅射生长第一金属层，在所述第一金属层的表面溅射生长第二金属层，再在所述第二金属层的表面溅射形成金属掩膜层；

S3：在所述金属掩膜层的表面旋涂光刻胶，并对所述光刻胶曝光、显影得到光刻图形；

S4：干法刻蚀或湿法腐蚀所述金属掩膜层，再对所述第二金属层进行湿法腐蚀处理；

S5：最后进行光阻去除处理，再湿法去除所述金属掩膜层。

进一步地，所述步骤“S4”中，在对所述第二金属层进行湿法腐蚀之前需进行烘烤处理，烘烤温度范围为25～100℃，烘烤时间范围为0～20min。

进一步地，所述金属掩膜层的厚度范围为10～30nm。

进一步地，所述步骤“S2”中，所述步骤“S2”中，所述步骤“S2”中，所述金属掩膜层为Ti与TiN的叠层或TiN单层或SiN单层或Al。

进一步地，所述第一金属层为Ti与TiN的叠层，其中，所述Ti的厚度范围为10～30nm，所述TiN的厚度范围为10～40nm。

进一步地，所述第二金属层为Ta与Cu的叠层，其中，所述Ta的厚度范围为10～40nm，所述Cu的厚度范围为100～2000nm。

进一步地，所述步骤“S1”中，所述氧化物层的厚度范围100～300nm。

本发明的有益效果在于：通过在第二金属层及光刻胶的之间添加金属掩膜层，增加光刻胶与第二金属层之间粘附性，减少第二金属层与光刻胶之间的间隙从而减少腐蚀液对第二金属层的腐蚀，以控制反应速率和图形关键尺寸。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明方法的流程示意图。