用于MEMS工艺的TaN刻蚀聚合物残留去除方法

摘要

本发明提供了一种用于MEMS工艺的TaN刻蚀聚合物残留去除方法，包括：利用光阻掩膜对TaN膜层进行刻蚀以形成接触孔，其中在光阻掩膜表面会形成TaN类聚合物；在85摄氏度下利用CF4和O2的混合气体进行灰化处理，以部分地去除光阻表面比较难去除的TaN类聚合物以及部分地去除光阻掩膜；在85摄氏度下利用O2气体进行灰化处理，以便完全去除光阻掩膜；在85摄氏度下利用CF4和O2的混合气体进行灰化处理，以便去除剩余的TaN类聚合物，其中引入了C类聚合物；在85摄氏度下利用O2气体进行灰化处理，以便去除C类聚合物400；进行湿法清洗，去除聚合物和残留的光阻掩膜。

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，更具体地说，本发明涉及一种用于MEMS工艺 的TaN刻蚀聚合物残留去除方法。

背景技术

微机电系统（MEMS，Micro-Electro-Mechanical Systems）是将微电子技 术与机械工程融合到一起的一种工业技术，它的操作范围在微米范围内。

在MEMS工艺中，在刻蚀氮化钽（TaN）的时候，由于轰击的作用，产生 较多的聚合物，这些聚合物堆积在开口的侧壁周围。形成再沉积 （re-deposition）效应。

图1示意性地示出了根据现有技术的用于MEMS工艺的TaN刻蚀聚合物残留 去除方法的流程图。

具体地说，如图1所示，根据现有技术的用于MEMS工艺的TaN刻蚀聚合物 残留去除方法包括：

利用光阻掩膜对TaN进行刻蚀以形成接触孔（步骤S10），例如，可以采用 常规刻蚀方法来刻蚀接触孔。其中，掩膜保护不刻蚀的部位，刻蚀掉暴露出来 的部位；

在85摄氏度下利用CF₄和O₂的混合气体进行灰化处理（步骤S20）；

随后，在85摄氏度下利用O₂气体进行灰化处理（步骤S30）；

随后，在250摄氏度下利用O₂气体进行灰化处理（步骤S40）；

最后，进行湿法清洗，去除聚合物和残留的光阻掩膜（步骤S50）；

但是，这种方法对于聚合物的去除效果并不理想，而且Ta、C、O元素分量 很难去除。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在上述缺陷，提供一种能 够有效地去除聚合物并且能够有效地去除Ta、C、O元素分量的用于MEMS工艺 的TaN刻蚀聚合物残留去除方法。

为了实现上述技术目的，根据本发明，提供了一种用于MEMS工艺的TaN 刻蚀聚合物残留去除方法，其包括：

第一步骤：利用光阻掩膜对TaN膜层进行刻蚀以形成接触孔，其中在光阻 掩膜表面会形成TaN类聚合物；

第二步骤：在85摄氏度下利用CF₄和O₂的混合气体进行灰化处理，以部分 地去除光阻表面比较难去除的TaN类聚合物以及部分地去除光阻掩膜；

第三步骤：在85摄氏度下利用O₂气体进行灰化处理，以便完全去除光阻掩 膜；

第四步骤：在85摄氏度下利用CF₄和O₂的混合气体进行灰化处理，以便去 除剩余的TaN类聚合物，其中引入了C类聚合物；

第五步骤：在85摄氏度下利用O₂气体进行灰化处理，以便去除C类聚合物 400；

第六步骤：进行湿法清洗，去除聚合物和残留的光阻掩膜。

优选地，第二步骤中CF₄和O₂的气体体积比为40：1500。

优选地，第四步骤中CF₄和O₂的气体体积比为40：1500。

优选地，第二步骤中灰化处理的功率介于200至400W之间。

优选地，第三步骤中灰化处理的功率介于200至400W之间。

优选地，第四步骤中灰化处理的功率介于200至400W之间。

优选地，第五步骤中灰化处理的功率介于200至400W之间。

由此，本发明提供了一种能够有效地去除聚合物并且能够有效地去除Ta、C、 O元素分量的用于MEMS工艺的TaN刻蚀聚合物残留去除方法；并且，其中无需 进行现有技术那样的高温（250摄氏度）灰化处理，且灰化工艺的功率可以较低， 降低了工艺要求。

附图说明

结合附图，并通过参考下面的详细描述，将会更容易地对本发明有更完整 的理解并且更容易地理解其伴随的优点和特征，其中：

图1示意性地示出了根据现有技术的用于MEMS工艺的TaN刻蚀聚合物残留 去除方法的流程图。

图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于MEMS工艺的TaN刻蚀聚 合物残留去除方法的流程图。

图3至图6示意性地示出了根据本发明用于MEMS工艺的TaN刻蚀聚合物残 留去除方法的各个步骤的示意图。

需要说明的是，附图用于说明本发明，而非限制本发明。注意，表示结构 的附图可能并非按比例绘制。并且，附图中，相同或者类似的元件标有相同或 者类似的标号。

具体实施方式

为了使本发明的内容更加清楚和易懂，下面结合具体实施例和附图对本发 明的内容进行详细描述。

图2示意性地示出了根据本发明优选实施例的用于MEMS工艺的TaN刻蚀聚 合物残留去除方法的流程图。

具体地说，如图2所示，根据本发明优选实施例的用于MEMS工艺的TaN刻 蚀聚合物残留去除方法包括：

第一步骤S1：利用光阻掩膜200对TaN膜层100进行刻蚀以形成接触孔， 此时在光阻掩膜200表面会形成TaN类聚合物300；如图3所示，

例如，可以采用常规刻蚀方法来刻蚀接触孔。其中，掩膜保护不刻蚀的部 位，刻蚀掉暴露出来的部位。

第二步骤S2：在85摄氏度下利用CF₄和O₂的混合气体进行灰化处理，以部 分地去除光阻表面比较难去除的TaN类聚合物300以及部分地去除光阻掩膜 200；如图4所示，TaN类聚合物300被大量去除；

其中，优选地，第二步骤S2中CF₄和O₂的气体体积比为40：1500。

优选地，第二步骤S2中灰化处理的功率介于200至400W之间。

第三步骤S3：在85摄氏度下利用O₂气体进行灰化处理，以便完全去除光阻 掩膜200，如图5所示；

优选地，第三步骤S3中灰化处理的功率介于200至400W之间。

第四步骤S4：在85摄氏度下利用CF₄和O₂的混合气体进行灰化处理，以便 去除剩余的TaN类聚合物300，其中引入了C（碳）类聚合物400，如图6所示。

优选地，第四步骤S4中灰化处理的功率介于200至400W之间。

其中，优选地，第四步骤S4中CF₄和O₂的气体体积比为40：1500。

第五步骤S5：在85摄氏度下利用O₂气体进行灰化处理，以便去除C类聚合 物400。

优选地，第五步骤S5中灰化处理的功率介于200至400W之间。

第六步骤S6：进行湿法清洗，去除聚合物和残留的光阻掩膜。

由此，本发明上述实施例提供了一种能够有效地去除聚合物并且能够有效 地去除Ta、C、O元素分量的用于MEMS工艺的TaN刻蚀聚合物残留去除方法； 并且，其中无需进行现有技术那样的高温（250摄氏度）灰化处理，且灰化工艺 的功率可以较低，降低了工艺要求。

此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第 一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤 等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并 非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技 术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多 可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发 明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、 等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。