发明名称 于半导体底材上形成櫋插塞之制程
摘要 一种边缘快速及低副产物的巨蚀刻和连续性惰性气与氧气的蚀刻后处理以降低钨残留物及副产物之钨插塞制程,该制程系包含利用调整气流与压力来调配蚀刻比例,以形成边缘快速蚀刻及低副产物形成之乾式巨蚀刻,以及主要和过度蚀刻,和利用连续性RF电力之惰性气与氧气的蚀刻后处理,以降低钨插塞之钨残留物及副产物的形成。
申请公布号 TW325580 申请公布日期 1998.01.21
申请号 TW086101312 申请日期 1997.02.04
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 宋伟基
分类号 H01L21/302 主分类号 H01L21/302
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种在半导体底材上形成钨插塞之制程,该制程至少包含下列步骤:定义出一接触窗于一半导体MOS元件之一介电层上;形成一金属层,以填入该接触窗;乾式巨蚀刻该金属层,以蚀刻去除大部分该金属层;乾式主要蚀刻该金属层,以蚀刻去除剩余在该介电层表面之该金属层;乾式过度蚀刻该金属层,以去除蚀刻表面之副产物与残余物;及蚀刻后处理,以加强分解与去除剩余之副产物与残余物。2.如申请专利范围第1项之步骤,在定义出该接触窗之后,更包含形成一黏着层于该接触窗上,该黏着层为TiN或TiW,其厚度约为500埃至2500埃之间。3.如申请专利范围第1项之步骤,其中上述之金属层,系以化学气相沈积法沈积之钨层,其厚度约为2500埃至8000埃之间。4.如申请专利范围第3项之步骤,其中乾式巨蚀刻该钨层之步骤,系调整反应气流与压力来调配钨蚀刻比例,以使得晶圆边缘蚀刻较快且产生较少的副产物,其中气流与压力之调整至少包含:氧气流,约为10至100sccm2之间;氩气流,约为50至500sccm2之间;压力约为50至500Pa之间;及SF6气流,约为100至800sccm2之间。5.如申请专利范围第4项之步骤,其中乾式巨蚀刻该钨层之步骤,保留厚度约为500埃至2500埃之间之该钨层。6.如申请专利范围第2项之步骤,其中上述乾式主要蚀刻该金属层之步骤,系以该黏着层为蚀刻终点。7.如申请专利范围第1项之步骤,其中上述蚀刻后处理步骤,RF电力不断供应。8.如申请专利范围第7项之步骤,其中上述蚀刻后处理之电浆处理,系利用一钝气与氧来做组合,该钝气能使电浆安定,以及强化离子轰击去除钨残留物之能力,而氧电浆能分解副产物,以清洗晶圆表面和反应室壁,该钝气可用氩或氦。9.如申请专利范围第7项之步骤,其中上述蚀刻后处理之电浆处理,系利用一钝气与氮来做组合,该钝气能使电浆安定,以及强化离子轰击去除钨残留物之能力,而氮电浆能加强分解副产物,以清洗晶圆表面和反应室壁,该钝气可用氩或氦。10.一种在半导体底材上形成钨插塞之制程,该制程至少包含下列步骤:定义出一接触窗于一半导体MOS元件之一介电层上;形成一黏着层于该接触窗与该介电层上;形成一钨层于该黏着层上,以填入该接触窗;乾式巨蚀刻该钨层,以蚀刻去除大部分该钨层;乾式主要蚀刻该钨层,以蚀刻去除剩余在该黏着层表面之该钨层;乾式过度蚀刻该钨层,以去除蚀刻表面残余物;及蚀刻后处理,以加强分解与去除剩余之副产物与残余物。11.如申请专利范围第10项之步骤,其中上述之黏着层为TiN或TiW,其厚度约为500埃至2500埃之间。12.如申请专利范围第10项之步骤,其中上述之钨层,系以化学气相沈积法沈积,其厚度约为2500埃至8000埃之间。13.如申请专利范围第10项之步骤,其中乾式巨蚀刻该钨层之步骤,系调整气流与压力,以作为调配钨蚀刻比例,以使得晶圆边缘蚀刻较快且产生较少的副产物,其中气流与压力之调整至少包含:氧气流,约为10至100sccm2之间;氩气流,约为50至500sccm2之间;压力约为50至500Pa之间;及SF6气流,约为100至800sccm2之间。14.如申请专利范围第13项之步骤,其中乾式巨蚀刻该钨层之步骤,保留厚度约为500埃至2500埃之间之该钨层。15.如申请专利范围第10项之步骤,其中上述乾式主要蚀刻该金属层之步骤,系以该黏着层为蚀刻终点。16.如申请专利范围第10项之步骤,其中上述蚀刻后处理步骤,RF电力不断供应。17.如申请专利范围第16项之步骤,其中上述蚀刻后处理之电浆处理,系利用一钝气与氧来做组合,该钝气能使电浆安定,以及强化离子轰击去除钨残留物之能力,而氧电浆能分解副产物,以清洗晶圆表面和反应室壁,该钝气可用氩或氦。18.如申请专利范围第16项之步骤,其中上述蚀刻后处理之电浆处理,系利用一钝气与氮来做组合,该钝气能使电浆安定,以及强化离子轰击去除钨残留物之能力,而氮电浆能加强分解副产物,以清洗晶圆表面和反应室壁,该钝气可用氩氦。图示简单说明:第一A图至第一D图为依据习知之钨插塞制程,各阶段完成之元件剖面结构图。第二A图至第二E图为依据本发明之钨插塞制程,各阶段完成之元件剖面结构图。
地址 新竹科学工业园区新竹县园区三路一二一号
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