形成阶梯状剖面轮廓之接触洞的方法以及双重镶嵌制程

摘要

一种形成阶梯状剖面轮廓之接触洞的方法，其利用具有不同剂量之电子束在光阻层定义出具有阶梯状剖面轮廓之开口，再利用后续之蚀刻制程将阶梯状剖面轮廓转移至绝缘层中，以形成阶梯状剖面轮廓之接触洞;可应用于双重镶嵌制程(dual damascone process)中，用以避免对准失误或重叠之情形发生，以及应用于其他须形成阶梯状剖面轮廓接触洞之场合。此外，应用上述接触洞蚀刻方法之双重镶嵌制程亦加以揭露。依据本发明之双重镶嵌制程，其无需使用光罩，故可将制程简化、降低成本，且可避免对准失误或重叠之问题产生。

主权项

1.一种形成阶梯状剖面轮廓之接触洞的方法,包括如下步骤:提供一半导体基底;依序形成一绝缘层、一光阻层于上述基底之上;使用电子束,在上述光阻层中定义出阶梯状之剖面轮廓开口,显影后露出上述绝缘层;以上述光阻层为罩幕去除上述绝缘层,于上述绝缘层中形成一绝缘层开口,而露出上述基底;去除上述绝缘层开口周围之光阻层,以露出上述绝缘层开口周围之上述绝缘层;以及以上述光阻层为罩幕去除上述绝缘层开口周围之上述绝缘层部分厚度,而在上述绝缘层中形成具有阶梯状剖面轮廓之接触洞。2.如申请专利范围第1项所述之方法,先以具第一剂量之电子束将上述光阻层上之第一区域加以曝光,再以具有第二剂量之电子束将位于上述光阻层第一区域中之一第二区域加以曝光,而完成在上述光阻层中定义出阶梯状之剖面轮廓开口之步骤。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述绝缘层系由一第一绝缘层、一第二绝缘层、和一第三绝缘层依序形成,当去除上述绝缘层开口周围之上述绝缘层部分厚度时,系以上述第二绝缘层为蚀刻终点,而将位于上述绝缘层开口周围之第三绝缘层加以去除。4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中上述第二绝缘层为氮化矽层。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中当去除上述绝缘层开口周围之光阻层时,系使用非等向性蚀刻法来进行。6.一种双重镶嵌制程,包括如下步骤:提供一半导体基底,其上至少有第一导电层形成;依序形成一绝缘层、一光阻层于上述基底之上;使用电子束,在上述光阻层中定义出阶梯状之剖面轮廓开口,显影后露出上述绝缘层;以上述光阻层为罩幕去除上述绝缘层,于上述绝缘层中形成一绝缘层开口,而露出上述第一导电层;去除上述绝缘层开口周围之光阻层,以露出上述绝缘层开口周围之上述绝缘层;以上述光阻层为罩幕去除上述绝缘层开口周围之上述绝缘层部分厚度,而在上述绝缘层中形成具有阶梯剖面轮廓之接触洞;去除上述光阻层;形成一第二导电层于上述绝缘层之上;以及平坦化上述第二导电层,而完成镶嵌制程。7.如申请专利范围第6项所述之制程,先以具第一剂量之电子束将上述光阻层上之第一区域加以曝光,再以具有第二剂量之电子束将位于上述光阻层第一区域中之一第二区域加以曝光,而完成在上述光阻层中定义出阶梯状之剖面轮廓开口之步骤。8.如申请专利范围第6项所述之制程,其中上述绝缘层系由一第一绝缘层、一第二绝缘层、和一第二绝缘层依序形成,当去除上述绝缘层开口周围之上述绝缘层部分厚度时,系以上述第二缎缘层为蚀刻终点,而将位于上述绝缘层开口周围之第三绝缘层加以去除。9.如申请专利范围第8项所述之制程,其中上述第二绝缘层为氮化矽层。10.如申请专利范围第6项所述之制程,其中当去除上述绝缘层开口周围之光阻层时,系使用非等向性蚀刻法来进行。图式简单说明:第一图A至第一图C系显示传统双重镶嵌制程之剖面流程图;以及第二图A至第二图H系显示依据本发明之双重镶嵌制程之剖面流程图。