发明名称 双道金属镶嵌构造之蚀刻方法
摘要 本发明之双道金属镶嵌(dual damascene)构造之蚀刻方法系使用至少1层以上之LowK膜及至少一层以上之硬罩幕(hardmask)者,其特征在于:于前述硬罩幕(hard mask)上,系形成有至少1层以上之用以防止肩部倾斜发生,且最终不会残留于构造中之虚设(dummy)膜。藉此,可抑制硬罩幕发生肩部倾斜。
申请公布号 TW522490 申请公布日期 2003.03.01
申请号 TW090125009 申请日期 2001.10.09
申请人 东京威力科创股份有限公司 发明人 木原嘉英;冈本晋;稻泽刚一郎;末正智希
分类号 H01L21/3065 主分类号 H01L21/3065
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北市松山区南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种双道金属镶嵌(dual damascene)构造之蚀刻方法,系使用至少1层以上之LowK膜及至少一层以上之硬罩幕(hard mask)者,其特征在于:于前述硬罩幕上,系形成有至少1层以上之用以防止肩部倾斜发生,且最终不会残留于构造中之虚设(dummy)膜。2.如申请专利范围第1项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该LowK膜系以2种膜形成,且分别以不同气体进行蚀刻。3.如申请专利范围第2项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该LowK膜之下层为无机LowK膜,上层为有机LowK膜。4.如申请专利范围第1项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该硬罩幕为1层。5.如申请专利范围第4项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该硬罩幕为矽氧氮(SiON)膜。6.如申请专利范围第5项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该虚设膜为矽氧氮(SiON)膜。7.如申请专利范围第1项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该硬罩幕为2层。8.如申请专利范围第7项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该硬罩幕中之至少1层系含矽氧氮膜。9.如申请专利范围第8项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该虚设膜为矽氧氮膜。10.如申请专利范围第1项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该虚设膜系含与该硬罩幕相同材料之膜。11.一种双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,系以下层布线层上依序层积之无机LowK膜、有机LowK膜、第1硬罩幕及第2硬罩幕为被蚀刻对象,而于该无机LowK膜层形成引洞(via),于该有机LowK膜层形成沟渠(trench)者,包含有以下步骤:一第1步骤,系用以藉微影成像术于第2硬罩幕形成沟渠图案者;一第2步骤,系用以于前述第2硬罩幕之沟渠图案上被覆第3硬罩幕者;一第3步骤,系用以藉微影成像术于前述第3硬罩幕及前述第1硬罩幕上形成引洞图案者;一第4步骤,系用以藉由前述第3硬罩幕及前述第1硬罩幕所构成之引洞图案,于有机LowK膜形成引洞者;一第5步骤,系用以去除前述第3硬罩幕层之至少一部份者;一第6步骤,系用以藉相同之蚀刻条件,将前述第3硬罩幕层之残余去除,同时藉着由前述第2硬罩幕所构成之沟渠图案,于前述第1硬罩幕形成沟渠图案,进而,利用形成于前述有机LowK膜之引洞作为引洞图案,于前述无机LowK膜形成引洞;及一第7步骤,系用以藉由前述第1及第2硬罩幕所构成之沟渠图案,于前述有机LowK膜形成沟渠者。12.如申请专利范围第11项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该第3硬罩幕为最终不会残留于构造中之虚设膜。13.如申请专利范围第12项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该第3硬罩幕系具有复数层构造。14.如申请专利范围第13项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中于前述第5步骤中系去除第3硬罩幕之上层,于前述第6步骤中系去除第3硬罩幕之下层。15.如申请专利范围第14项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该第3硬罩幕之上层系由矽氧氮(SiON)膜所构成,下层则由氧化矽膜所构成。16.一种双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,系以下层布线层上依序层积之无机LowK膜、有机LowK膜、第1硬罩幕及第2硬罩幕为被蚀刻对象,而于前述无机LowK膜层形成引洞,于前述有机LowK膜层形成沟渠者,包含有以下步骤:一第1步骤,系用以藉微影成像术于第2硬罩幕形成沟渠图案者;一第2步骤,系用以于由前述第2硬罩幕所构成之沟渠图案上被覆第3硬罩幕者;一第3步骤,系用以藉微影成像术于第3硬罩幕及第1硬罩幕形成引洞图案者;一第4步骤,系用以藉由第3硬罩幕及第1硬罩幕所构成之引洞图案,于有机LowK膜形成引洞者;一第5步骤,系用以藉相同之蚀刻条件,将前述第3硬罩幕层去除,同时藉由前述第2硬罩幕所构成之沟渠图案,于前述第1硬罩幕形成沟渠图案,进而,利用形成于前述有机LowK膜之引洞作为引洞图案,于前述无机LowK膜形成引洞;及一第6步骤,系用以藉由第1及第2硬罩幕所构成之沟渠图案,于前述有机LowK膜形成沟渠。17.如申请专利范围第16项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该第3硬罩幕为最终不会残留于构造中之虚设膜。18.如申请专利范围第17项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该第3硬罩幕具有复数层构造。19.一种双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,系以于下层布线层上依序层积之无机LowK膜、有机LowK膜及第1硬罩幕为被蚀刻对象,于前述无机LowK膜层形成引洞,于前述有机LowK膜层形成沟渠者,包含有以下步骤:一第1步骤,系用以藉微影成像术于前述第1硬罩幕之部份形成沟渠图案者;一第2步骤,系用以于前述第1硬罩幕之沟渠图案上被覆第2硬罩幕者;一第3步骤,系用以藉微影成像术于前述第1硬罩幕之残余部份及第2硬罩幕形成引洞图案者;一第4步骤,系用以藉由前述第1及第2硬罩幕所构成之引洞图案,于前述有机LowK膜形成引洞者;一第5步骤,系用以去除前述第2硬罩幕,同时蚀刻前述第1硬罩幕之沟渠图案部份,以形成沟渠图案者;一第6步骤,系用以利用形成于前述有机LowK膜之引洞作为引洞图案,于前述无机LowK膜形成引洞者;及一第7步骤,系用以藉由前述第1硬罩幕所构成之沟渠图案,于前述有机LowK膜形成沟渠者。20.如申请专利范围第19项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该第2硬罩幕系最终不会残留于构造中之虚设膜。21.如申请专利范围第20项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该第1及第2硬罩幕系由同一材料构成。22.如申请专利范围第21项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该材料为矽氧氮膜。23.一种双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,系以于下层布线层上依序层积之无机LowK膜、有机LowK膜及第1硬罩幕为被蚀刻对象,于前述无机LowK膜层形成引洞,于前述有机LowK膜层形成沟渠者,包含有以下步骤:一第1步骤,系用以藉微影成像术于前述第1硬罩幕之部份形成沟渠图案者;一第2步骤,系用以于前述第1硬罩幕之沟渠图案上被覆第2硬罩幕者;一第3步骤,系用以藉微影成像术于前述第1硬罩幕之剩余部份及第2硬罩幕形成引洞图案者;一第4步骤,系用以藉由前述第1及第2硬罩幕所构成之引洞图案,于前述有机LowK膜形成引洞者;一第5步骤,系用以利用形成于前述有机LowK膜之引洞作为引洞图案,于前述无机LowK膜形成引洞者;一第6步骤,系用以去除前述第2硬罩幕者;一第7步骤,系用以蚀刻前述第1硬罩幕之沟渠图案部份,以形成沟渠图案者;及一第8步骤,系用以藉由前述第1硬罩幕所构成之沟渠图案,于前述有机LowK膜形成沟渠者。24.如申请专利范围第23项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该第2硬罩幕系最终不会残留于构造中之虚设膜。25.如申请专利范围第24项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该第1及第2硬罩幕系由相同材料构成。26.如申请专利范围第25项之双道金属镶嵌构造之蚀刻方法,其中该材料为矽氧氮膜。图式简单说明:第1图系可适用本发明之蚀刻装置之概略构造图。第2图系本实施形态之蚀刻方法之步骤图。第3图系本实施形态之蚀刻方法之步骤图。第4图系本实施形态之蚀刻方法之步骤图。第5图系本实施形态之蚀刻方法之步骤图。第6图系显示混合气体对各膜之蚀刻能力图。第7图系习知之蚀刻方法之步骤图。第8图系习知之蚀刻方法之步骤图。第9图系显示硬罩幕(hard mask)之肩部倾斜之部份放大图。
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