提升金属导线蚀刻选择性之制造方法

摘要

在一般积体电路金属导线制程的蚀刻程序中，由于金属层与光阻层间的蚀刻选择性不大，因此用来当作罩幕的光阻层也会在蚀刻过程中受到损伤而减少厚度。以往由于元件的尺寸较大，尚不致于影响积体电路的性质，然随着元件尺寸日益缩小化，光阻层的厚度亦随之减小，渐渐地已不能提供足够的抗蚀刻能力。为此，本发明提出一种积体电路金属导线制程的改良方法，其在蚀刻程序之前增加对光阻层施行一氮气电浆处理程序，以增强光阻层的抗蚀刻能力，藉此可提升金属层与光阻层问的蚀刻选择性，即使当光阻层厚度随元件尺寸缩小化而减小时，仍可充分提供蚀刻罩幕的功能，而不会影响金属导线的蚀刻效果。

主权项

1.一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性(etchingselectivity)的积体电路金属导线制造方法,适用于尺寸缩小化元件之制程,该方法包括下列步骤:(a)形成一金属层于一半导体基底上;(b)涂布一光阻层覆盖在该金属层的表面上,并以微影成像程序定义出覆盖导线部分的图案,其中该光阻层的厚度小于该金属层者;(c)对该光阻层的图案施行一氮气电浆处理程序,用以增强其抗蚀刻能力;以及(d)利用经氮气电浆处理的该光阻层图案当作罩幕,而对该金属层施行一不含钝化气体(passvation gas)之乾蚀刻程序,用以形成金属导线图案。2.如申请专利范围第1项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(a)该金属层系一铝铜合金层(AlCu layer)。3.如申请专利范围第1项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(c)该氮气电浆处理程序,系在氮气流量约100 sccm、压力约12 mTorr、系统功率(source power)约450W、偏压功率(bias power)约150W条件下进行电浆处理约10秒钟。4.如申请专利范围第1项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(d)该不含钝化气体之乾蚀刻程序系一使用含氯气体的活性离子蚀刻程序。5.如申请专利范围第1项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(d)该钝化气体系HCl、HBr、或CHF|^3。6.如申请专利范围第1项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(c)和步骤(d)系于同一反应槽中进行者。7.一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,适用于尺寸缩小化元件之制程,该方法包括下列步骤:(a)形成包含一扩散阻障层(diffusion barrierlayer)、一金属层、和一抗反射层(anti-reflectionlayer)之叠层于一半导体基底上;(b)涂布一光阻层覆盖在该抗反射层的表面上,并以微影成像程序定义出覆盖导线部分的图案,其中该光阻层的厚度小于该叠层者;(c)对该光阻层的图案施行一氮气电浆处理程序,用以增强其抗蚀刻能力;以及(d)利用经氮气电浆处理的该光阻层图案当作罩幕,而对该抗反射层、该金属层、和该扩散阻障层施行一不含钝化气体之乾蚀刻程序,用以形成金属导线图案。8.如申请专利范围第7项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(a)该扩散阻障层系一氮化钛(TiN)层。9.如申请专利范围第7项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(a)该金属层系一铝铜合金层(AlCu layer)。10.如申请专利范围第7项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(a)该抗反射层系一氮化钛(TiN)层。11.如申请专利范围第7项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(c)该氮气电浆处理程序,系在氮气流量约100 sccm、压力约12 mTorr、系统功率约450W、偏压功率约150W条件下进行电浆处理约10秒钟。12.如申请专利范围第7项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(d)该不含钝化气体之乾蚀刻程序系一使用含氯气体的活性离子蚀刻程序。13.如申请专利范围第7项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(d)该钝化气体系HCl、HBr、或CHF|^3。14.如申请专利范围第7项所述一种可提升金属层与光阻层间蚀刻选择性的积体电路金属导线制造方法,其中步骤(c)和步骤(d)系于同一反应槽中进行者。