无内凹造形之斜锥度蚀刻方法

摘要

本发明系描述用于在大型积体电路结构中形成具有锥度之接触通道孔之方法，其系可以避免一内凹造形之形成。该内凹造形为形成于接触通道孔之入口处，当利用一乾式蚀刻作为一第一蚀刻步骤，于接触通道孔入口进行乾式蚀刻之际，导致被蚀刻去除之金属重新淀积所致。此内凹造形使得进入该接触通道孔之进入角度大于９０度，并且使得该用于填充该孔之金属阶级覆盖之效果变差。本发明利用湿式蚀刻，以侧向蚀刻率较垂直蚀刻率为大之方式，作为形成该接触通道孔之一第一蚀刻步骤，同时避免了该内凹造型之形成。其结果之接触通道孔之边缘系为平滑，且该接触通道孔之进入角度系大致上小于９０度。该后来填充于该接触通道孔之金属之级阶覆盖大致上得到改善。

主权项

1.一种用于形成有锥度的接触通道孔之方法,包含以下之步骤:提供一种积体电路结构,具有在一半导体基质内之装置元件、在该半导体基质中之接触区域,以及一多层之绝缘层于该半导体区域之上方;形成一光阻遮罩层于该多层之绝缘层之上方;形成开口于该光阻遮罩层中,直接地在该等接触区域之上方;湿式蚀刻,以一种侧向蚀刻率较大于垂直蚀刻率之方式,进入该多层之绝缘层,穿过一第一厚度,因而形成一第一通道孔开口,系利用该光阻遮罩层作为一光罩;垂直之非等向性蚀刻,利用一第一乾式非等向性蚀刻,进入该多层之绝缘层穿过一第二厚度,因而形成一第二通道孔开口,系利用该光阻遮罩层作为一光罩;等向性蚀刻,利用一乾式等向性蚀刻,进入该多层之绝缘层穿过一第三厚度,因而形成一第三通道孔开口,系利用该光阻遮罩层作为一光罩;垂直之非等向性蚀刻,利用一第二乾式非等向性蚀刻,穿过该多层之绝缘层之剩余部分,因而形成该有锥度的形接触通道孔开口,系利用该光阻遮罩层作为一光罩;以及将该光阻遮罩层移除。2.如申请专利范围第1项中所述之方法,其中该多层之绝缘层系由玻璃、二氧化矽,或是硼磷矽酸酯玻璃所形成,具有一介于大约在7500至9000埃之间之厚度。3.如申请专利范围第1项中所述之方法,其中在该光阻遮罩层中之该开口系大致上呈圆形,具有一介于大约0.7至1.0微米直径。4.如申请专利范围第1项中所述之方法,其中该侧向蚀刻率较大于垂直蚀刻率之湿式蚀刻,系利用一以10:1缓冲HF所构成之蚀刻液。5.如申请专利范围第1项中所述之方法,其中该第一乾式非等向性蚀刻系藉着具有C.D.偏移之离子轰击所达成。6.如申请专利范围第1项中所述之方法,其中该乾式等向性蚀刻系藉着电浆蚀刻所达成。7.如申请专利范围第1项中所述之方法,其中该第二乾式非等向性蚀刻系藉着具有C.D.偏移之离子轰击所达成。8.如申请专利范围第1项中所述之方法,其中第一厚度系介于大约在500至1000埃。9.如申请专利范围第1项中所述之方法,其中第二厚度系介于大约在2500至3000埃。10.如申请专利范围第1项中所述之方法,其中第三厚度系介于大约在1000至1500埃。11.一种用于形成有锥度的接触通道孔之方法,包含以下之步骤:提供一种积体电路结构,具有在一半导体基质内之装置元件、在该半导体基质中之接触区域,以及一多层之绝缘层于该半导体区域之上方;形成一光阻遮罩层于该多层之绝缘层之上方;形成开口于该光阻遮罩层中,直接地在该等接触区域之上方;湿式蚀刻,以一种侧向蚀刻率较大于垂直蚀刻率之方式,进入该多层之绝缘层,穿过一第一厚度,因而形成一第一通道孔开口,系利用该光阻遮罩层作为一光罩;等向性蚀刻,利用一乾式等向性蚀刻,进入该多层之绝缘层穿过一第二厚度,因而形成一第二通道孔开口,系利用该光阻遮罩层作为一光罩;垂直之非等向性蚀刻,利用一乾式非等向性蚀刻,穿过该多层之绝缘层之剩余部分,因而形成该有锥度的接触通道孔开口,系利用该光阻遮罩层作为一光罩;以及将该光阻遮罩层移除。12.如申请专利范围第11项中所述之方法,其中该多层之绝缘层系由玻璃、二氧化矽,或是硼磷矽酸酯玻璃所形成,具有一介于大约在5000至6000埃之间之厚度13.如申请专利范围第11项中所述之方法,其中在该光阻遮罩层中之该开口系大致上呈圆形,具有一介于大约0.6至0.8微米直径。14.如申请专利范围第11项中所述之方法,其中该侧向蚀刻率较大于垂直蚀刻率之湿式蚀刻,系利用一以10:1缓冲HF所构成之蚀刻液。15.如申请专利范围第11项中所述之方法,其中该乾式等向性蚀刻系藉着电浆蚀刻所达成。16.如申请专利范围第11项中所述之方法,其中该乾式非等向性蚀刻系藉着具有C.D.偏移之离子轰击所达成。17.如申请专利范围第11项中所述之方法,其中第一厚度系介于大约在500至1000埃。18.如申请专利范围第11项中所述之方法,其中第二厚度系介于大约在2000至2500埃。图示简单说明:第一图为一具有一内凹造形形成于一接触通道孔入口之接触通道孔的剖面图。第二图为一在使用该湿式蚀刻法之后的积体电路结构的剖面图,该湿式蚀刻法的侧向蚀刻比垂直蚀刻大且是在高度深宽比的接触通道孔的形成中被使用的。第三图为该积体电路结构于在该高度深宽比的接触通道孔的形成中被使用的第一乾式垂直的非等向性的蚀刻施用之后的一剖面图。第四图为该积体电路结构于在该高度深宽比的接触通道孔的形成中被使用的该乾式等向性的蚀刻被施用之后的一剖面图。第五图为该积体电路结构于在该高度深宽比的接触通道孔的形成中被使用的第二乾式垂直的非等向性的蚀刻施用之后的一剖面图。第六图为该积体电路结构于在该高度深宽比的接触通道孔已被形成及该光阻遮罩已被移除之后的一剖面图。第七图为一在使用该湿式蚀刻法之后的积体电路结构的剖面图,该湿式蚀刻法的侧向蚀刻比垂直蚀刻大且是在一般的接触通道孔的形成中被使用的。第八图为该积体电路结构于在该一般的接触通道孔的形成中被使用的该乾式等向性的蚀刻被施用之后的一剖面图。第九图为该积体电路结构于在该一般的接触通道孔的形成中被使用的乾式垂直的非等向性的蚀刻被施用之后的一剖面图。第十图为该积体电路结构于在该一般的接触通道孔已被形成及该光阻遮罩已被移除之后的一剖面图。