发明名称 蚀刻在有机矽酸盐玻璃中之双金属镶嵌结构之方法
摘要 在本发明提供一种在晶圆中形成双金属镶嵌蚀刻结构的方法,以及根据本方法所形成的半导体装置。本发明使用两阶段蚀刻制程,以在有机矽酸盐介电层中形成双金属镶嵌蚀刻结构。根据本发明之一具体实施例,一第一蚀刻步骤藉由使用一第一、低选择性蚀刻剂而进行,其完全蚀透该沟渠介电质并且几乎蚀透该介层孔介电质,在保护由该障碍层所保护的金属化物件之障碍层上留下少量的介层孔介电层剩余物。在该第一蚀刻步骤后,使用一第二、高选择性蚀刻剂进行一第二蚀刻步骤。该第二蚀刻步骤系以对于该障碍层造成少许损害的方式进行。本发明之一变通具体实施例采用一种「沟渠优先」蚀刻策略。
申请公布号 TW516176 申请公布日期 2003.01.01
申请号 TW090114338 申请日期 2001.06.13
申请人 泛林股份有限公司 发明人 珍妮特 弗莱那;艾恩 莫瑞
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种在晶圆中形成双金属镶嵌蚀刻结构的方法,该晶圆包括一层有机矽酸盐玻璃介电质,该方法包括以下步骤:首先,使用一第一、低选择性蚀刻剂来蚀刻穿透该有机矽酸盐玻璃介电质之一主要部分,该第一蚀刻步骤留下有机矽酸盐玻璃介电质之一剩余部分;以及其次,使用一第二、高选择性蚀刻剂来蚀去该有机矽酸盐玻璃介电质之剩余部分。2.如申请专利范围第1项之方法,其中该晶圆包括一金属化物件于该有机矽酸盐玻璃介电质下方,该金属化物件与该有机矽酸盐玻璃介电质由一障碍层所分离,该方法包括以下步骤:在该第二步骤之后,蚀穿该障碍层之一部份至该仅属化物件。3.如申请专利范围第1项之方法,其中该有机矽酸盐玻璃介电质之主要部分更包括一沟渠介电质与一介层孔介电质之大部分,而且其中该剩余部分更包括该介层孔介电质之剩余部分。4.如申请专利范围第3项之方法,其被应用于在晶圆中形成双金属镶嵌蚀刻结构,该晶圆更包括被施于该有机矽酸盐层上之一抗反射覆盖层与一盖层,该方法更包括在该第一蚀刻步骤之前的以下步骤:图案化一介层孔于具有一第一光阻之晶圆的上方;以及蚀刻该抗反射覆盖层与该盖层以形成一开窗。5.如申请专利范围第4项之方法,更包括接续在该第二蚀刻步骤之后的以上步骤:移除光阻;图案化一沟渠于具有一第二光阻之晶圆的上方;以及部分地蚀透该沟渠至该有机矽酸盐玻璃介电质。6.如申请专利范围第5项之方法,更包括以下步骤:以一第一有机矽酸盐玻璃介电层与一第二有机矽酸盐玻璃介电层形成有机矽酸盐玻璃介电质,该第一与该第二有机矽酸盐玻璃介电层系由一沟渠顶层所分离;以及终止该沟渠之蚀刻于该沟渠终止层。7.如申请专利范围第1项之方法,其被应用于一晶圆中,该晶圆包括一障碍层于该有机矽酸盐介电质下方,该方法更包括在该第二蚀刻步骤之后蚀穿该障碍层的步骤。8.如申请专利范围第7项之方法,其中该第一、低选择性蚀刻剂系从包括Ar/N2/CF4.Ar/N2/C2/F6.Ar/N2/C9F8/O2的蚀刻混合剂中被选择。9.如申请专利范围第8项之方法,其中该第二、高选择性蚀刻剂为Ar/N2/C4F8。10.如申请专利范围第1项之方法,其中该第一、低选择性蚀刻剂系从包括Ar/N2/CF4.Ar/N2/C2/F6.Ar/N2/C9F8/O2的蚀刻混合剂中被选择。11.如申请专利范围第10项之方法,其中该第二、高选择性蚀刻剂为Ar/N2/C4F8。12.如申请专利范围第1项之方法,其被应用于形成沟渠优先之双金属镶嵌结构,更包括重新图案化在该第一蚀刻之前与该第二蚀刻之后介层孔蚀刻所用的罩幕。图式简单说明:图1系为本发明之二阶段介层孔蚀刻制程的概括流程图,其实现一种「介层孔优先」的蚀刻策略;图2系为本发明之一具体实施例的流程图,其将二阶段介层孔蚀刻实现成一种介层孔优先的双金属镶嵌蚀刻;图3系为沉积光阻层之后的晶圆堆叠范例之横截面图;图4系为蚀刻抗反射覆盖层之后的晶圆堆叠范例之横截面图;图5系为蚀刻抗反射覆盖层与盖层之后的晶圆堆叠范例之横截面图;图6系为藉由第一、低选择性蚀刻剂来蚀刻抗反射覆盖层、盖层、第一介电层、沟渠终止层、以及第二介电层之大部分之后的晶圆堆叠范例之横截面图;图7系为藉由第二、高选择性蚀刻剂来蚀刻第二介电层之全部之后之图6的晶圆堆叠范例之横截面图;图8系为除去第一光阻层之后之图7的晶圆堆叠范例之横截面图;图9系为沉积第二光阻层之后之图8的晶圆堆叠范例之横截面图;图10系为在沉积后之图9的晶圆堆叠范例之横截面图;图11系为抗反射覆盖层,第二次蚀刻后之图9的晶圆堆叠范例之横截面图;图12系为藉由第一、低选择性蚀刻剂来蚀刻抗反射覆盖层、盖层、与第一介电层之后的晶圆堆叠范例之横截面图:图13系为第二次除去光阻之后之图12的晶圆堆叠范例之横截面图;图14系为沉积一覆盖至侧壁及介层孔与沟渠蚀刻的障碍层之后的图13的晶圆堆叠范例之横截面图,其中障碍层被蚀刻以曝露出下方之结构;图15系为抗反射覆盖层之第二次使用造成的晶圆堆叠范例之横截面图,其形成位于介层孔蚀刻底部的插塞;图16系为本发明之另一种二阶段介层孔蚀刻制程的概括流程图,其实现一种「沟渠优先」的蚀刻策略;图17系为沉积光阻层、蚀去第一介电层以及覆盖其上的层之后的晶圆堆叠范例之横截面图;图18系为沉积第二光阻层之后之图17的晶圆堆叠范例之横截面图;图19系为藉由第一、低选择性蚀刻剂来蚀去第二介电层之大部分之后之图18的晶圆堆叠范例之横截面图;图20系为移除若干层或使用光阻之后之图19的晶圆堆叠范例之横截面图;图21系为沉积一覆盖至侧壁及介层孔与沟渠蚀刻的障碍层之后的图20的晶圆堆叠范例之横截面图,其中障碍层被蚀刻以曝露出下方之结构;以及图22系为本发明之一具体实施例的流程图,其将一种两阶段介层孔蚀刻实现于沟渠优先双金属镶嵌蚀刻中。
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