专利名称：一种动态刻蚀金属层形成金属线的方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种动态刻蚀金属层形成金属线的 方法。
背景技术：
在半导体制造领域，在半导体器件制成后需通过金属线将半导体器件连接 起来以形成具有一定功能的芯片。在制作该金属线时，先在晶圆上淀积一金属 层，然后在该金属层上光刻出金属线的图形，最后刻蚀形成该金属线。参见图1，显示了金属层1的结构示意图，如图所示，金属层1淀积在晶圆2上，且金属 层1上留有已光刻并显影了金属线图形的光阻3，金属层1从下至上依次包括第 一氮化钛层IO、铝铜合金层ll、第二氮化钛层12和氮氧化硅层13,其厚度分 别为250埃、4500埃、250埃和320埃。在刻蚀金属层1形成金属线时，需进行以下三个阶段的刻蚀先进行第一 阶段刻蚀，第一阶段刻蚀为定时刻蚀，其刻蚀时间在15至30秒秒范围内；然 后进行第二阶段刻蚀，当检测到刻蚀尾气中的金属含量由多减少到一定量时， 停止第二阶^:刻蚀；最后进行固定时间的第三阶^L刻蚀，其刻蚀时间在15至30 秒范围内。但是，由于金属线的分布不均匀，另外金属层在结构和厚度方面也存在着 差异，故上述第三阶段的固定时间的刻蚀恰好将金属层1最下端的第一氮化钛 层10刻蚀干净的概率极小，要么会造成第一氮化钛层10没被刻蚀干净，要么 出现过刻蚀而损坏金属层1下的晶圆2里的半导体器件。发明内容本发明的目的在于提供一种动态刻蚀金属层形成金属线的方法，通过所述 方法可避免金属层刻蚀不足或过刻蚀。本发明的目的是这样实现的 一种动态刻蚀金属层形成金属线的方法，其 中，该金属层淀积在晶圓上，该金属层上具有已光刻且显影出金属线图形的光 阻，该方法先进行一固定时间的第一阶段刻蚀，然后进行依据刻蚀尾气中金属的含量来控制刻蚀终点的第二阶段刻蚀，接着撷取第二阶段刻蚀的时间，之后 依据第二阶段刻蚀的时间计算出第三阶段刻蚀时间，最后依照第三阶段刻蚀时间进行第三阶段刻蚀。在上述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法中，该第三阶段刻蚀时间为第 二阶段刻蚀的时间乘以一系数，该系数为O. 4。在上述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法中，该固定时间的范围为15至 30秒。在上述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法中，该金属线从下至上依次包 括第一氮化钛层、铝铜合金层、第二氮化钛层和氮氧化硅层，该第一氮化钛层、 铝铜合金层、第二氮化钛层和氮氧化硅层的厚度分别为250埃、4500埃、250 埃和320埃。在上述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法中，该第 一阶段刻蚀去除掉非 光阻覆盖区的氮氧化硅层和一部分第二氮化钛层。在上述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法中，该第二阶段刻蚀去除掉非 光阻覆盖区的剩余的第二氮化钛层、铝铜合金层和一部分的第一氮化钛层。在上述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法中，该第三阶段刻蚀去除掉非 光阻覆盖区的剩余的第 一 氮化钛层。与现有的动态刻蚀金属层形成金属线的方法中第三阶段采用固定时间的刻 蚀相比，本发明的动态刻蚀金属层形成金属线的方法中依据第二阶段刻蚀的时 间计算出第三阶段刻蚀时间，然后再依据计算出的第三阶段刻蚀时间进行第三 阶段刻蚀，如此可避免金属线刻蚀不足或过刻蚀。
本发明的动态刻蚀金属层形成金属线的方法由以下的实施例及附图给出。图1为动态刻蚀形成金属线前金属层的剖视图；图2为本发明的动态刻蚀金属层形成金属线的方法的实施例的流程图；说明书第3/3页图3为完成图2中步骤S20后金属层的剖^L图； 图4为完成图2中步骤S21后金属层的剖^见图； 图5为完成图2中步骤S22后金属层的剖^L图。
具体实施方式
以下将对本发明的动态刻蚀金属层形成金属线的方法作进一步的详细描述。参见图2,本发明的动态刻蚀金属层形成金属线的方法首先进行步骤S20, 在已光刻过金属线图形且留有光阻的晶圆上进行一固定时间的第一阶段刻蚀， 其中，所述的固定时间的范围为15至30秒。参见图3，配合参见图1，步骤S20 中的第一阶段刻蚀去除掉非光阻3覆盖区的氮氧化硅层13和一部分第二氮化钛 层12。接着继续步骤S21,进行依据刻蚀尾气中金属的含量来控制刻蚀终点的第二 阶段刻蚀。在本实施例中，当尾气中金属的含量由多变少且小于一定值时，即 到了刻蚀终点，遂停止第二阶,史刻蚀。参见图4，配合参见图l和图3,步骤S21 中的第二阶段刻蚀去除掉非光阻3覆盖区的剩余的第二氮化钛层12、铝铜合金 层11和一部分的第一氮化钛层10。接着继续步骤S22，撷取第二阶段刻蚀的时间。在本实施例中，第二阶段刻 蚀的时间为40秒。接着继续步骤S23，依据第二阶段刻蚀的时间计算出第三阶段刻蚀时间。在 本实施例中，第三阶段刻蚀时间为第二阶段刻蚀的时间乘以一系数，其中，所 述的系数为0. 4，故得出了所述的第三阶段刻蚀时间为16秒。接着继续步骤S24,依照第三阶段刻蚀时间进行第三阶段刻蚀。参见图5， 配合参见图1、图3和图4，步骤S24中的第三阶段刻蚀去除掉非光阻3.覆盖区 的剩余的第一氮化钛层IO。综上所述，本发明的动态刻蚀金属层形成金属线的方法依据第二阶段刻蚀 的时间计算出第三阶段刻蚀时间，然后再依据计算出的第三阶段刻蚀时间进行 第三阶段刻蚀
权利要求
1. 一种动态刻蚀金属层形成金属线的方法，其中，该金属层淀积在晶圆上，该金属层上具有已光刻且显影出金属线图形的光阻，该方法先进行一固定时间的第一阶段刻蚀，然后进行依据刻蚀尾气中金属的含量来控制刻蚀终点的第二阶段刻蚀，其特征在于，该方法接着撷取第二阶段刻蚀的时间，之后依据第二阶段刻蚀的时间计算出第三阶段刻蚀时间，最后依照第三阶段刻蚀时间进行第三阶段刻蚀。
2、 如权利要求1所述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法，其特征在于， 该第三阶段刻蚀时间为第二阶段刻蚀的时间乘以 一 系数。
3、 如权利要求2所述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法，其特征在于， 该系数为O. 4。
4、 如权利要求l所述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法，其特征在于， 该固定时间的范围为15至30秒。
5、 如权利要求1所述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法，其特征在于， 该金属线从下至上依次包括第一氮化钛层、铝铜合金层、第二氮化钛层和氮氧 化硅层。
6、 如权利要求5所述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法，其特征在于， 该第一氮化钛层、铝铜合金层、第二氮化钛层和氮氧化硅层的厚度分别为250 埃、4500埃、250埃和320埃。
7、 如权利要求6所述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法，其特征在于， 该第 一 阶段刻蚀去除掉非光阻覆盖区的氮氧化硅层和一部分第二氮化钛层。
8、 如权利要求7所述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法，其特征在于， 该第二阶段刻蚀去除掉非光阻覆盖区的剩余的第二氮化钛层、铝铜合金层和一部分的第一氮化钛层。
9、 如权利要求8所述的动态刻蚀金属层形成金属线的方法，其特征在于， 该第三阶段刻蚀去除掉非光阻覆盖区的剩余的第一氮化钛层。
全文摘要
本发明涉及一种动态刻蚀金属层形成金属线的方法，其中，该金属层淀积在晶圆上，该金属层上具有已光刻且显影出金属线图形的光阻，该方法包括第一、第二和第三阶段刻蚀。现有的刻蚀形成金属线时的第三阶段刻蚀采用了固定时间的刻蚀，极易造成金属层刻蚀不足或过刻蚀的问题。本发明的方法先进行一固定时间的第一阶段刻蚀，然后进行依据刻蚀尾气中金属的含量来控制刻蚀终点的第二阶段刻蚀，接着撷取第二阶段刻蚀的时间，之后依据第二阶段刻蚀的时间计算出第三阶段刻蚀时间，最后依照第三阶段刻蚀时间进行第三阶段刻蚀。采用本发明的方法可根据第二刻蚀阶段的时间确定第三阶段刻蚀的刻蚀时间，避免了金属层刻蚀不足或过刻蚀。
文档编号H01L21/70GK101246824SQ20071003746
公开日2008年8月20日 申请日期2007年2月13日 优先权日2007年2月13日
发明者任佳栋, 曾红林, 杨渝书 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司