金属层间介电层接触窗的制造方法

摘要

近年来，在积体电路之金属化制程中，具有低介电常数(low-k)之有机聚合物材料，例如是伸芳基醚类聚合物【poly(arylene ether) polymer】，已逐渐被应用来作为金属层间介电层(inter-metaldielectric)，以降低元件之 RC延迟。然而，此类低介电常数之有机聚合物材料在制作接触窗(via)时，却遭遇了新的问题。因为知制造金属层间介电层接触窗的方法，系先将光阻层之图案转移到一氧化矽或氮化矽层上，然后利用上述氧化矽或氮化矽层当作硬式罩幕(hard mask)，施行一氧电浆蚀刻程序,藉以蚀刻出接触窗构造及一并去除上述光阻层。由于有机聚合物介电材料层极易被氧电浆损伤，导致接触窗的侧面(profile)平整度不佳，甚至造成特征尺寸(CD)的偏移，均影响了元件的性质。为解决此一问题，本发明提出一种金属层间介电层接触窗的改良制程，其主要系改用氮化钛层来当作硬式罩幕，并选用不影响有机聚合物介电材料层的溶液，先行去除光阻层。然后,施行碳氟化合物(CvxFvy)之电浆蚀刻程序，定义出所需的接触窗构造，由于不受氧电浆蚀刻损伤，因此其侧壁性质可得以提升。

主权项

1.一种金属层间介电层(inter-metal dielectric)接触窗(via)的制造方法,包括下列步骤:提供一半导体基底,其上形成有一导线金属层;依序形成一伸芳基醚类聚合物层【poly(arylene ether)polymer】和一氮化钛层于该半导体基底及该导线金属层表面上;涂布一光阻层于该氮化钛层表面上,并经微影成像程序定义出图案,露出欲形成接触窗的区域;蚀刻该氮化钛层以转移该光阻层的图案;选用一不影响该伸芳基醚类聚合物层的溶液,去除该光阻层;以及利用该氮化钛层当作硬式罩幕,施行一碳氟化合物,(CxFy)之电浆蚀刻程序,用以在该伸芳基醚类聚合物层中蚀刻出接触窗构造。2.如申请专利范围第1项所述一种金属层间介电层接触窗的制造方法,其中该半导体基底系一形成有电晶体元件的矽晶圆。3.如申请专利范围第1项所述一种金属层间介电层接触窗的制造方法,其中该伸芳基醚聚合物层系由Allied Signal产制的FLARE 2.0。4.如申请专利范围第1项所述一种金属层间介电层接触窗的制造方法,其中该伸芳基醚聚合物层系由Schumacher所产制的PAE-2。5.如申请专利范围第1项所述一种金属层间介电层接触窗的制造方法,其中去除该光阻层的溶液系ACT公司所产制的ACT690C、ACT935C、或ACT970。6.如申请专利范围第1项所述一种金属层间介电层接触窗的制造方法,其中该碳氟化合物(CxFy)之电浆蚀刻程序系使用C2F6/C4F8当作反应气体。图式简单说明:第一图A至第一图C均为剖面图,显示传统制作接触窗的流程;以及第二图A至第二图C均为剖面图,显示依据本发明金属层间介电层接触窗制造方法一较佳实施例。