发明名称 利用经表面处理过之旋涂式玻璃层来改善介层湿式蚀刻制程的宽容度之方法
摘要 在本发明中,一种内金属介电层被提供,其包含一第一氧化矽层、一经过表面处理之旋涂式玻璃层以及一第二氧化矽层。该旋涂式玻璃系被形成并披覆于该第一氧化矽层之上,并且该第二氧化矽层系被形成并披覆于该旋涂式玻璃层之上。该经过表面处理之旋涂式玻璃层系藉由执行一表面处理所形成,例如一氮离子处理,或一一氧化二氮电浆处理,或一氩离子处理,或一高能电子处理。该经过表面处理之旋涂式玻璃层在一用以形成一介层开口之湿式蚀刻制程中系作为一有效的蚀刻终止层之用。藉此,在该经过表面处理之旋涂式玻璃层被曝露之处所,例如该介层开口之侧壁处,或是其应用晶片之边缘处,旋涂式玻璃层在湿式蚀刻制程中之横向蚀刻可以明显地被抑止。如此亦可避免该第一氧化矽层因该旋涂玻璃层之过度横向蚀刻所产生之剥离。藉由本发明,该湿式蚀刻制程之宽容度将可明显改善,该介层开口之制程可靠度亦可提升。
申请公布号 TW409345 申请公布日期 2000.10.21
申请号 TW088102826 申请日期 1999.02.25
申请人 华邦电子股份有限公司 发明人 林启发;曾伟志;冯明宪
分类号 H01L21/76 主分类号 H01L21/76
代理机构 代理人 王至勤 台北巿大安区敦化南路二段二一八号五楼A区
主权项 1.一种半导体结构包含:一经过表面处理(surface treatment)之旋涂式玻璃(spin-on glass)层,形成于一半导体基材之上;一氧化矽层,形成并覆盖于该旋涂式玻璃层上;以及一介层开口(via opening),该介层开口系形成在一预定位置并且藉由在该预定位置处蚀穿该氧化矽层及回蚀该经过表面处理之旋涂式玻璃层一部分而形成;该介层开口系藉由一蚀刻制程(etching process)所形成,并且该经过表面处理之旋涂式玻璃层在该蚀刻制程中系作为一蚀刻终止层(etchingstop)之用,该经过表面处理之旋涂式玻璃层可允许扩充该蚀刻制程之宽容度(latitude)。2.如申请专利范围第1项所述之半导体结构,其中该蚀刻制程系为一湿式蚀刻制程(wetetching process)。3.如申请专利范围第2项所述之半导体结构,其中该经过表面处理之旋涂式玻璃层系藉由一表面处理所形成,一处理深度(treated depth)伴随该表面处理形成在该旋涂式玻璃层之表层下方,并且该经过表面处理之旋涂式玻璃层在该介层开口内所被回蚀之深度小于其本身之处理深度。4.如申请专利范围第3项所述之半导体结构,其中该表面处理系为一氮离子处理。5.如申请专利范围第3项所述之半导体结构,其中该表面处理系为一一氧化二氮(nitrousoxide, N2O)电浆处理。6.如申请专利范围第3项所述之半导体结构,其中该表面处理系为一氢离子处理。7.如申请专利范围第3项所述之半导体结构,其中该表面处理系为一高能电子(energeticelectron)处理。8.如申请专利范围第3项所述之半导体结构,其中该表面处理包含一序列之处理,该序列之处理系选自一氮离子处理、一一氧化二氮电浆处理、一氩离子处理及一高能电子处理所组成。9.一种内金属介电层(intermetal dielectric layer)结构,其覆盖于一金属层上,该金属层系形成在一半导体基材之上,该内金属介电层结构包含:一第一氧化矽层,其系覆盖于该金属层上;一经过表面处理之旋涂式玻璃(spin-on glass)层,形成并覆盖于该第一氧化矽层上;一第二氧化矽层,形成并覆盖于该旋涂式玻璃层上;以及一介层开口(via opening),该介层开口系形成在一预定位置并且藉由在该预定位置处蚀穿该氧化矽层及回蚀该经过表面处理之旋涂式玻璃层一部分而形成;该介层开口系藉由一蚀刻制程(etching process)所形成,并且该经过表面处理之旋涂式玻璃层在该湿式蚀刻制程中系作为一蚀刻终止层(etching stop)之用,该经过表面处理之旋涂式玻璃层可允许扩充该蚀刻制程之宽容度(latitude)。10.如申请专利范围第9项所述之内金属介电层结构,其中蚀刻制程系为一湿式蚀刻制程(wetetching process)。11.如申请专利范围第10项所述之内金属介电层结构,其中该经过表面处理之旋涂式玻璃层系藉由一表面处理所形成,一处理深度(treated depth)伴随该表面处理形成在该旋涂式玻璃层之表层下方,并且该经过表面处理之旋涂式玻璃层在该介层开口内所被回蚀之深度小于其本身之处理深度。12.如申请专利范围第11项所述之内金属介电层结构,其中该表面处理系为一氮离子处理。13.如申请专利范围第11项所述之内金属介电层结构,其中该表面处理系为一一氧化二氮(nitrous oxide, N2O)电浆处理。14.如申请专利范围第11项所述之内金属介电层结构,其中该表面处理系为一氩离子处理。15.如申请专利范围第11项所述之内金属介电层结构,其中该表面处理系为一高能电子(energetic electron)处理。16.如申请专利范围第11项所述之内金属介电层结构,其中该表面处理包含一序列之处理,该序列之处理系选自一氮离子处理、一一氧化二氮电浆处理、一氩离子处理及一高能电子处理所组成。17.一种在一用来制造一介层开口(viaopening)之蚀刻制程(etching process)中用以抑止于该介层开口(via opening)侧壁处之一旋涂式玻璃(spin-on glass)层的横向蚀刻(lateraletching)之方法,该旋涂式玻璃层系被形成于一半导体基材之上,一氧化矽层形成并覆盖于该旋涂式玻璃层上,该介层开口系形成在一预定位置并且藉由该蚀刻制程在该预定位置处蚀穿该氧化矽层及回蚀该旋涂式玻璃层一部分而形成,该方法包含下列步骤:在形成该氧化矽层之前,对该旋涂式玻璃层执行一表面处理操作,其中经过该表面处理过后之旋涂式玻璃层在该蚀刻制程中系作为一蚀刻终止层之用并且可允许扩充该蚀刻制程之宽容度(latitude)。18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中该蚀刻制程系为一湿式蚀刻制程(wet etchingprocess)。19.如申请专利范围第18项所述之方法,其中该表面处理系执行以于该旋涂式玻璃层之表层下方形成一处理深度(treated depth),并且该经过表面处理过后之旋涂式玻璃层在该介层开口内所被回蚀之深度小于其本身之处理深度。20.如申请专利范围第19项所述之方法,其中该表面处理系为一氮离子处理。21.如申请专利范围第19项所述之方法,其中该表面处理系为一一氧化二氮(nitrous oxide,N2O)电浆处理。22.如申请专利范围第19项所述之方法,其中该表面处理系为一氩离子处理。23.如申请专利范围第19项所述之方法,其中该表面处理系为一高能电子(energeticelectron)处理。24.如申请专利范围第19项所述之方法,其中该表面处理包含一序列之处理,该序列之处理系选自一氮离子处理、一一氧化二氮电浆处理、一氩离子处理及一高能电子处理所组成。25.一种制造一穿透一内金属介电层(inter- metal dielectriclayer)之介层开口(viaopening)的方法,该内金属介电层系覆盖于一金属层上,该金属层系形成于一半导体基材之上,该方法包含下列步骤:形成覆盖于该金属层上之一第一氧化矽层;形成覆盖于该第一氧化矽层上之一旋涂式玻璃层;对该旋涂式玻璃层执行一表面处理操作;形成覆盖于该经过表面处理之旋涂式玻璃层上之一第二氧化矽层;在一预定位置处执行一第一蚀刻制程(etching process),以在该预定位置处蚀穿该第二氧化矽层及回蚀该经过表面处理之旋涂式玻璃层一部份,进而在该预定位置处形成一开口;在该预定位置处执行一第二蚀刻制程,以蚀穿在该开口内之该经过表面处理之旋涂式玻璃层及该第一氧化矽层,进而形成该介层开口;其中经过该表面处理过后之旋涂式玻璃层在该第一蚀刻制程中系作为一蚀刻终止层之用并且可允许扩充该第一蚀刻制程之宽容度(latitude)。26.如申请专利范围第25项所述之方法,其中该第一蚀刻制程系为一湿式蚀刻制(wetetching process)。27.如申请专利范围第26项所述之方法,其中该表面处理系执行以于该旋涂式玻璃层之表层下方形成一处理深度。28.如申请专利范围第27项所述之方法,其中该表面处理系为一氮离子处理。29.如申请专利范围第27项所述之方法,其中该表面处理系为一一氧化二氮(nitrous oxide,N2O)电浆处理。30.如申请专利范围第27项所述之方法,其中该表面处理系为一氩离子处理。31.如申请专利范围第27项所述之方法,其中该表面处理系为一高能电子(energeticelectron)处理。32.如申请专利范围第27项所述之方法,其中该表面处理包含一序列之处理,该序列之处理系选自一氮离子处理、一一氧化二氮电浆处理、一氩离子处理及一高能电子处理所组成。图式简单说明:第一图A至第一图E系以截面视图描述一制造一介层窗插塞的传统方法,该介层窗插塞系用以相互连通两隔离之金属层。第二图A至第二图C系显示在传统方法中增加湿式蚀刻制程之宽容度,该旋涂式玻璃层所发生的过度横向蚀刻。第三图A及第三图B系显示依照传统方法所制造的一内金属介电层,其形成在其应用晶片的边缘处当被一湿式蚀刻溶液侵蚀时,所处之不利情况。第四图A至第四图F系以截面视图描述根据本发明所制造一介层窗插塞的方法,该介层窗插塞系用以相互连通两隔离之金属层。第五图系显示根据本发明所制造的一内金属介电层,其形成在其应用晶片的边缘处当被一湿式蚀刻溶液侵蚀时,所处的有利之情况。
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