发明名称 金属镶嵌制程中藉由光阻回蚀以改善栅栏问题的方法
摘要 本发明揭露一种在金属镶嵌制程中藉由光阻回蚀以改善栅栏问题(fence issue)的方法。首先,提供一底材,在底材上具有第一介电层,其中第一介电层上具有蚀刻终止层,且蚀刻终止层上具有一第二介电层。接着,形成介层洞在第二介电层,蚀刻终止层与第一介电层内,以暴露出底材。然后,填入一光阻于介层洞内与第二介电层上,其中光阻具有一沟渠图案开口,且沟渠图案开口位于介层洞上方,其中光阻藉由一蚀刻步骤使得高度低于蚀刻终止层。再者,形成一沟渠在第二介电层内,最后,移除光阻。
申请公布号 TW498491 申请公布日期 2002.08.11
申请号 TW090110458 申请日期 2001.05.02
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 洪连发;李宗翰;王健美
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 陈达仁 台北巿南京东路二段一一一号八楼之三;谢德铭 台北巿南京东路二段一一一号八楼之三
主权项 1.一种金属镶嵌制程中藉由光阻回蚀以改善栅栏问题的方法,该方法至少包含:提供一底材,该底材上具有一第一介电层,该第一介电层上具有一蚀刻终止层,该蚀刻终止层上具有一第二介电层;形成一介层洞在该第二介电层,该蚀刻终止层以及该第一介电层内,以暴露出该底材;填入一光阻于该介层洞内以及在该第二介电层上,且该光阻具有一沟渠图案开口,该沟渠图案开口位于该介层洞上方,其中该光阻藉由一蚀刻步骤使得高度低于该蚀刻终止层;形成一沟渠在该第二介电层内;以及移除该光阻。2.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之第一介电层为低介电材料。3.如申请专利范围第2项之方法,其中上述之第一介电层厚度大约为2000至4000埃。4.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之蚀刻终止层材料为Si3N4。5.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之蚀刻终止层厚度大约为200至1000埃。6.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之第二介电层为低介电材料。7.如申请专利范围第6项之方法,其中上述之第二介电层厚度大约为2000至4000埃。8.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之蚀刻方式为以N2/O2电浆蚀刻法。9.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之蚀刻法系选择低选择比之蚀刻气体作为蚀刻。10.一种金属镶嵌制程中藉由光阻回蚀以改善栅栏问题的方法,该方法至少包含:提供一盖帽层在具有一传导性层之一半导体底材上;沈积一第一介电层在该盖帽层上;沈积一蚀刻终止层在该第一介电层上;沈积一第二介电层在该蚀刻终止层上,以形成一具有一介层洞图案之一第一光阻层在该第二介电层上;以该第一光阻层为罩幕蚀刻该第二介电层,该蚀刻终止层及该第一介电层以暴露出部分该盖帽层,以形成一介层洞;移除该第一光阻层;形成一第二光阻层于该第二介电层上及该介层洞内,其中该第二光阻层在该第二介电层上具有一第一沟渠图案开口,且该沟渠图案开口位于该介层洞之一上方;回蚀该介层洞中之该第二光阻层直到位于该蚀刻终止层之下方;轻微蚀刻残留该介层洞侧壁之该第二光阻层;以该第二光阻层为罩幕,蚀刻该第二介电层,以形成一第二沟渠图案开口;以及移除该介层洞内之该第二光阻层以曝出部分之该盖帽层。11.如申请专利范围第10项之方法,其中上述之金属层材料为铜金属。12.如申请专利范围第10项之方法,其中上述之盖帽层材料为Si3N4。13.如申请专利范围第12项之方法,其中上述之盖帽层厚度大约为200至1000埃。14.如申请专利范围第10项之方法,其中上述之第一介电层为低介电材料。15.如申请专利范围第14项之方法,其中上述之第一介电层厚度大约为2000至4000埃。16.如申请专利范围第10项之方法,其中上述之蚀刻终止层材料为Si3N4。17.如申请专利范围第10项之方法,其中上述之蚀刻终止层厚度大约为200至1000埃。18.如申请专利范围第10项之方法,其中上述之第二介电层为低介电材料。19.如申请专利范围第18项之方法,其中上述之第二介电层厚度大约为2000至4000埃。20.如申请专利范围第10项之方法,其中上述之蚀刻方式为以N2/O2电浆蚀刻法。21.如申请专利范围第10项之方法,其中上述之蚀刻法系选择低选择比之蚀刻气体作为蚀刻。22.一种金属镶嵌制程中藉由光阻回蚀以改善栅栏问题的方法,该方法至少包含:提供一氮化矽层在具有一铜金层之一半导体底材上;沈积一第一低k値介电层在该氮化矽层上;沈积一蚀刻终止层在该第一介电层上;沈积一第二介电层在该蚀刻终止层上,以形成一具有一介层洞图案之一第一光阻层在该第二介电层上;以第一光阻层为罩幕蚀刻该第二介电层,该蚀刻终止层及该第一介电层以暴露出部分该氮化矽层,以形成一介层洞;移除该第一光阻层;沈积一第二光阻层于该第二介电层及该介层洞内,其中该第二光阻层在该第二介电层上具有一第一沟渠图案开口,且该沟渠图案开口在该介层洞上;回蚀该介层洞内之该第二光阻层直到位于该蚀刻终止层之下;轻微蚀刻残留该介层洞侧壁之该第二光阻层;以该第二光阻层为罩幕,蚀刻该第二介电层,以形成一第二沟渠图案开口;以及移除该介层洞内之该第二光阻层以曝出部分之该氮化矽层。23.如申请专利范围第22项之方法,其中上述之氮化矽层厚度大约为200至1000埃。24.如申请专利范围第22项之方法,其中上述之第一低k値介电层厚度大约为2000至4000埃。25.如申请专利范围第22项之方法,其中上述之蚀刻终止层材料为Si3N4。26.如申请专利范围第25项之方法,其中上述之蚀刻终止层厚度大约为200至1000埃。27.如申请专利范围第22项之方法,其中上述之第二介电层厚度大约为2000至4000埃。28.如申请专利范围第22项之方法,其中上述之蚀刻方式为以N2/O2电浆蚀刻法。29.如申请专利范围第22项之方法,其中上述之蚀刻法系选择低选择比之蚀刻气体作为蚀刻。图式简单说明:第一A图至第一C图系为习知的金属镶嵌结构之截面剖视图;第一A图所显示的是在具有金属层之内金属介电层上依序沈积盖帽层,第一介电层,蚀刻终止层,第二低k値介电层、在第二介电层上形成具有沟渠图案之第二光阻层与填入第二光阻层之介层洞之后的晶圆剖面图;第一B图所显示的是蚀刻第二低k値介电层于蚀刻终止层上,由于第二低k値介电层与第二光阻层蚀刻选择比的不同造成侧壁残留聚合物之后的晶圆剖面图;第一C图所显示的是蚀刻介层洞内之光阻使曝露出部分盖帽层,侧壁残留聚合物仍存在之后的晶圆剖面图。第二A图至第二F图显示的是依据本发明的方法,制作电晶体中的金属镶嵌(Dual Damascene)之一连串制程。关于一种在金属镶嵌制程中藉由光阻回蚀以改善栅栏问题的方法之截面剖视图;第二A图所显示的是在具有金属层之内金属介电层上依序沈积盖帽层、第一介电层、蚀刻终止层、第二低k値介电层与具有开口图案之第一光阻层之后的晶圆剖面图;第二B图所显示的是在盖帽层上定义出介层洞之后的晶圆剖面图;第二C图所显示的依据本发明步骤,在第二低k値介电层上形成具有沟渠图案之第二光阻层与填入第二光阻层之介层洞之后的晶圆剖面图,其中部分第二光阻层残留在介层洞侧壁上;第二D图所显示的依据本发明步骤,蚀刻介层洞内之第二光阻层使其高度低于蚀刻止层终之后的晶圆剖面图;第二E图所显示的是蚀刻第二低k値介电层于蚀刻终止层上,其中第二低k値介电层具有一沟渠图案开口之后的晶圆剖面图;第二F图所显示的是蚀刻介层洞内之光阻使曝露出部分盖帽层之后的晶圆剖面图。
地址 新竹科学工业园区新竹市力行二路三号