專(zhuān)利名稱(chēng)：改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種集成電路中多層結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體元件的制造方法，特別有關(guān)一種在雙鑲嵌制程中改善蝕刻輪廓及流程的方法。
背景技術(shù)：
隨著對(duì)超大型集成電路高密度及高效能的需求逐漸增加，伴隨而來(lái)的是對(duì)內(nèi)連接技術(shù)水平提升的要求，當(dāng)元件尺寸不斷縮小時(shí)，內(nèi)連接技術(shù)將越難滿足低電阻及內(nèi)連接電容特性，特別是當(dāng)元件尺寸縮小至65納米(nm)之下。
在形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)時(shí)，制程困難度隨著元件尺寸的降低而提高。舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)元件尺寸縮小時(shí)，由于制程容許度降低，在形成硬掩膜(hardmask)、抗反射層以及介層窗插塞時(shí)傳統(tǒng)材料的性能將扮演關(guān)鍵性的角色。除此之外殘留材料或不良的蝕刻輪廓所造成的缺陷，會(huì)在元件尺寸縮小時(shí)產(chǎn)生較大的影響。
在現(xiàn)有技術(shù)中有兩種較普遍的雙鑲嵌制程，其中一種就是所謂的先做介層窗(via-first)制程，其中先在金屬間介電層中蝕刻出介層窗，接著再進(jìn)行溝槽的蝕刻。先做介層窗制程需要兩次顯影步驟分別形成介層窗及溝槽，而在先做介層窗制程中會(huì)產(chǎn)生介層窗污染(via poison)的問(wèn)題，其中包括在蝕刻溝槽時(shí)，光致抗蝕劑會(huì)與介層窗側(cè)壁互相反應(yīng)，以及蝕刻制程對(duì)介層窗側(cè)壁造成損害。為了解決上述問(wèn)題，提出了許多不同的方法，利用保護(hù)性的樹(shù)脂材料，在溝槽蝕刻前形成一介層窗插塞，來(lái)保護(hù)介層窗的側(cè)壁借以改善溝槽蝕刻輪廓。然而，當(dāng)溝槽尺寸逐漸縮小時(shí)以及使用低介電常數(shù)材料當(dāng)作金屬間介電層時(shí)，樹(shù)脂介層窗插塞的使用會(huì)產(chǎn)生新的問(wèn)題，包括移除介層窗插塞的困難度增加造成較小的介層窗尺寸、樹(shù)脂會(huì)與低介電常數(shù)材料反應(yīng)，特別會(huì)與一些有機(jī)的低介電常數(shù)材料反應(yīng)，以及在溝槽蝕刻時(shí)對(duì)蝕刻輪廓的干擾。除此之外，樹(shù)脂介層窗插塞會(huì)污染蝕刻腔體對(duì)較小的元件尺寸危害更加嚴(yán)重。
另一種雙鑲嵌制程為自對(duì)準(zhǔn)雙鑲嵌制程，該制程主要是利用金屬間介電層上的雙硬掩膜層，首先將第一硬掩膜層圖案化產(chǎn)生溝槽，接著在第二硬掩膜層上圖案化及蝕刻穿過(guò)金屬間介電層產(chǎn)介層窗。成功完成自對(duì)準(zhǔn)雙鑲嵌制程的關(guān)鍵在于用來(lái)圖案化產(chǎn)生溝槽的硬掩膜材料，例如一般利用化學(xué)氣相沉積產(chǎn)生的氮化物當(dāng)作硬掩膜，該氮化物在顯影制程中會(huì)與深紫外線(DUV)光致抗蝕劑互相反應(yīng)，產(chǎn)生殘留的聚合物造成所謂的光致抗蝕劑污染。殘留的聚合物缺陷非常難移除，而且會(huì)提高導(dǎo)線的電阻，另一方面，也會(huì)干擾金屬填入的制程，因此降低元件的效能及可靠度。除此之外，光致抗蝕劑污染也會(huì)在蝕刻腔體中造成無(wú)法接受的污染程度，使得在蝕刻制程中基底上產(chǎn)生嚴(yán)重的微粒污染。
因此在大尺寸集成電路制程中需要一種改善的雙鑲嵌制程來(lái)避免現(xiàn)有技術(shù)中所產(chǎn)生的缺點(diǎn)，以提高元件效能、可靠度及產(chǎn)能。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種改善雙鑲嵌制程中蝕刻輪廓的方法。
在本發(fā)明提供一種改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，提供一半導(dǎo)體基底，包括一延伸穿過(guò)介電絕緣層及介電絕緣層上硬掩膜層的介層窗；形成一順應(yīng)性的非晶態(tài)碳層于硬掩膜層上，并填滿介層窗；將非晶態(tài)碳層上的光致抗蝕劑層圖案化形成溝槽開(kāi)口圖案；利用干式蝕刻制程形成雙鑲嵌開(kāi)口，再以金屬材料填滿雙鑲嵌開(kāi)口。
在本發(fā)明還提供一種改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，提供一半導(dǎo)體基底，包括一介電絕緣層及一覆蓋于介電絕緣層上的硬掩膜層；形成一順應(yīng)性的非晶態(tài)碳層于硬掩膜層上；形成一溝槽開(kāi)口，延伸穿過(guò)至少該非晶態(tài)碳層的厚度；形成一雙鑲嵌開(kāi)口，包括形成一溝槽開(kāi)口于一介層窗開(kāi)口之上，溝槽開(kāi)口延伸穿過(guò)硬掩膜層及部分介電絕緣層；以金屬將窗鑲嵌開(kāi)口填滿。
本發(fā)明所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，該介層窗開(kāi)口圖案包括一介層窗開(kāi)口，延伸穿過(guò)該硬掩膜層以及該介電絕緣層，且該介層窗開(kāi)口形成在該非晶態(tài)碳層之前。
本發(fā)明所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，該非晶態(tài)碳層的形成步驟包括以非晶態(tài)碳層填滿該介層窗開(kāi)口。
本發(fā)明所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，形成該雙鑲嵌開(kāi)口更包括一移除步驟，將該介層窗開(kāi)口中的該非晶態(tài)碳層移除。
本發(fā)明所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，該移除步驟包括一等離子灰化制程，該等離子灰化制程中等離子源氣體包括氧氣及氫氣。
本發(fā)明所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，更包括移除該介層窗開(kāi)口底部的一蝕刻停止層。
本發(fā)明所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，該硬掩膜層擇自由氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或碳氧化硅所組成的族群。
本發(fā)明所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，在形成該雙鑲嵌開(kāi)口之前更包括形成一有機(jī)底層抗反射層于具有該溝槽開(kāi)口圖案的該非晶態(tài)碳層上；圖案化一介層窗開(kāi)口于該有機(jī)底層抗反射層上的一第二光致抗蝕劑層；形成該介層窗開(kāi)口，延伸穿過(guò)部分介電絕緣層；以及移除該第二光致抗蝕劑層及該有機(jī)底層抗反射層。
本發(fā)明所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，該硬掩膜層包括未摻雜硅酸鹽玻璃。
本發(fā)明所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，該非晶態(tài)碳層在形成該雙鑲嵌開(kāi)口之前為最上層結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，該介電絕緣層包括一低介電常數(shù)層，擇自由碳摻雜氧化硅、有機(jī)硅酸鹽玻璃以及氟硅玻璃所形成的群組。
本發(fā)明所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，該低介電常數(shù)層的介電常數(shù)約低于3。
本發(fā)明所述改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，能有效預(yù)防介層窗側(cè)壁上的損害、避免光致抗蝕劑及介層窗污染的問(wèn)題，以及簡(jiǎn)化制程步驟以改善制造流程。


圖1A至圖1G為本發(fā)明第一實(shí)施例雙鑲嵌結(jié)構(gòu)制程步驟的截面圖；圖2A至圖2D為本發(fā)明第二實(shí)施例雙鑲嵌結(jié)構(gòu)制程步驟的截面圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例的制程流程圖。
具體實(shí)施例方式
為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖示，作詳細(xì)說(shuō)明如下雖然本發(fā)明的雙鑲嵌內(nèi)連接線制程特別適用于0.13微米以下的制程，其中包括65納米以下的制程，但也可是用于較大尺寸的集成電路制程。本發(fā)明能有效預(yù)防介層窗側(cè)壁上的損害、避免光致抗蝕劑及介層窗污染的問(wèn)題，以及簡(jiǎn)化制程步驟以改善制造流程。
本發(fā)明的制造方法亦可應(yīng)用至一具有中間蝕刻停止層的雙鑲嵌制程，中間蝕刻停止層形成在介層窗及溝槽間，但會(huì)造成額外的電容。較佳在雙鑲嵌結(jié)構(gòu)為使用一單層的介電絕緣層，其中較佳為一低介電常數(shù)材料。
圖1A至圖1G顯示本發(fā)明的第一實(shí)施例的截面圖。圖1A顯示一導(dǎo)電部分10，例如銅，其上具有第一蝕刻停止層12，包括氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、碳氧化硅或上述組合，一般大多使用碳化硅當(dāng)作蝕刻停止層。第一蝕刻停止層12使用傳統(tǒng)的化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行沉積，較佳是利用等離子加強(qiáng)(PECVD)化學(xué)氣相沉積法或高密度等離子輔助化學(xué)氣相沉積(HDP-CVD)，依據(jù)元件特性及尺寸設(shè)計(jì)沉積厚度100埃至500埃。
接著在蝕刻停止層12上形成一介電層14也就是所謂的金屬間介電層，較佳是以低介電常數(shù)材料來(lái)形成，包括碳摻雜氧化硅、有機(jī)硅酸鹽玻璃(OSG)、氟硅玻璃(FSG)或上述組合。低介電常數(shù)金屬間介電層是利用化學(xué)氣相沉積形成，較佳是利用等離子加強(qiáng)(PECVD)化學(xué)氣相沉積法或高密度等離子輔助化學(xué)氣相沉積(HDP-CVD)，依據(jù)設(shè)計(jì)沉積500埃至3000埃。一般來(lái)說(shuō)金屬間介電層材料較佳為有機(jī)硅酸鹽玻璃，例如黑鉆石(blackdiamond)，金屬間介電層14其介電常數(shù)低于3.2，較佳是低于2.8。
于金屬間介電層14上最好再形成一介電抗反射層16(DARC)，可當(dāng)作蝕刻硬掩膜，較佳是使用一無(wú)機(jī)材料，例如氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅。沉積一適當(dāng)厚度的介電抗反射層16來(lái)降低曝光時(shí)的光反射，介電抗反射層16一般利用傳統(tǒng)的沉積方法，例如高密度等離子輔助化學(xué)氣相沉積、等離子加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積或低壓化學(xué)氣相沉積(LPCVD)。
在介電抗反射層上較佳在再形成一有機(jī)底層抗反射層18A(BARC)，例如已曝光的負(fù)光致抗蝕劑或非光反應(yīng)性的有機(jī)樹(shù)脂，其具有吸收?qǐng)D案化波長(zhǎng)的光波的特性，接著形成一光致抗蝕劑層19A，較佳為一深紫外線(DUV)光致抗蝕劑，可反應(yīng)的波長(zhǎng)范圍低于245nm，于157至193nm之間。有機(jī)底層抗反射層18A及深紫外線光致抗蝕劑層19A通常利用旋轉(zhuǎn)涂布及硬化制程。值得注意的是，深紫外線光致抗蝕劑可包括硅單體來(lái)增加干蝕刻的阻抗。接著以傳統(tǒng)的微影技術(shù)在光致抗蝕劑中形成介層窗圖案。
如圖1B所示，依介層窗圖案以等離子輔助多步驟蝕刻制程連續(xù)蝕刻穿過(guò)有機(jī)底層抗反射層18A、介電抗反射層16及金屬間介電層14，停止于蝕刻停止層12，形成介層窗開(kāi)口20A及20B。在蝕刻制程中有機(jī)底層抗反射層18A及介電抗反射層16是利用氧氣及氮?dú)鉃榈入x子產(chǎn)生氣體，而金屬間介電層14蝕刻則是利用碳氟化合物或氫氟碳化物為等離子產(chǎn)生氣體。
如圖1C所示，蝕刻介層窗后，以一等離子清除制程將光致抗蝕劑層19A及有機(jī)底層抗反射層18A除去，其中等離子產(chǎn)生氣體包括氧氣、氮?dú)饣蛱挤衔铩?br> 如圖1D所示，接著沉積一非晶態(tài)碳層(amorphous carbonlayer)22回填入介層窗中及覆蓋介電抗反射層16以密封介層窗開(kāi)口。其中在填入非晶態(tài)碳層的介層窗開(kāi)口的中線部分，可能垂直地形成一細(xì)縫(未顯示，例如寬度為數(shù)埃)。其中非晶態(tài)碳層較佳是利用化學(xué)氣相沉積形成，最佳是利用高密度等離子化學(xué)氣相沉積(HDP-CVD)及等離子加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)在溫度300至450℃之間進(jìn)行沉積。非晶態(tài)碳層依介層窗開(kāi)口的尺寸及深度沉積400至700埃。也可通過(guò)等離子蝕刻制程進(jìn)行回蝕刻來(lái)減少非晶態(tài)碳層的厚度。在后續(xù)的溝槽圖案化制程中，非晶態(tài)碳層在適當(dāng)?shù)暮穸认驴僧?dāng)作抗反射層。
如圖1E所示，在非晶態(tài)碳層上形成一第二光致抗蝕劑層19B，接著以傳統(tǒng)的微影制程在第二光致抗蝕劑層上形成溝槽圖案，由于先前介電抗反射層上的非晶態(tài)碳層也具有抗反射效果，因此在圖案化溝槽的制程前不需再沉積一有機(jī)底層抗反射層。利用傳統(tǒng)的等離子蝕刻制程蝕刻穿過(guò)非晶態(tài)碳層22、介電抗反射層16及部分金屬間介電層14，形成溝槽開(kāi)口24。
在等離子蝕刻制程中低介電常數(shù)的金屬間介電層及非晶態(tài)碳層皆以相同的蝕刻速率進(jìn)行，因此提供了介層窗開(kāi)口側(cè)壁良好的保護(hù)，避免現(xiàn)有技術(shù)中因不同的蝕刻速率所產(chǎn)生的問(wèn)題以及因介層窗插塞材料所累積的高分子蝕刻殘留物。
如圖1F所示，利用氫氣或氧氣等離子移除殘留的第二光致抗蝕劑層19B及非晶態(tài)碳層22，接著利用一干式蝕刻制程移除介層窗20A及20B底部的蝕刻停止層12，形成雙鑲嵌開(kāi)口。
如圖1G所示，利用傳統(tǒng)制程形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)。較佳的雙鑲嵌開(kāi)口包括介層窗開(kāi)口，披覆有順應(yīng)性的金屬氮化物擴(kuò)散阻障層26，其中較佳材料氮化鉭，利用物理氣相沉積法沉積一銅晶種層，再以電化學(xué)沉積法將銅填滿雙鑲嵌開(kāi)口。最后利用化學(xué)機(jī)械研磨進(jìn)行平坦化制程，將金屬間介電層14上多余的銅、介電抗反射層16及擴(kuò)散阻障層26移除形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)。
如圖2A至圖2D所示，在另一實(shí)施例中，利用一自對(duì)準(zhǔn)制程來(lái)形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)。如圖2A所示，在金屬間介電層14上形成一未摻雜硅酸鹽玻璃層后，形成一非晶態(tài)碳層32。接著形成一光致抗蝕劑層并形成溝槽掩膜，跟著進(jìn)行一干式蝕刻制程，蝕刻穿過(guò)非晶態(tài)碳層32，利用未摻雜硅酸鹽玻璃為蝕刻停止層。
如圖2B所示，以濕式或干式蝕刻制程將光致抗蝕劑層34A移除，接著形成一有機(jī)底層抗反射層38，并填滿位于非晶態(tài)碳層中的溝槽開(kāi)口36。再形成一第二光致抗蝕劑層34B，并將第二光致抗蝕劑層圖案化形成介層窗掩膜，進(jìn)行一等離子蝕刻制程，蝕刻穿過(guò)有機(jī)底層抗反射層38、未摻雜硅酸鹽玻璃30以及部分金屬間介電層14，或者是在蝕刻至未摻雜硅酸鹽玻璃30后，將第二光致抗蝕劑層34B及有機(jī)底層抗反射層38移除。接著通過(guò)未摻雜硅酸鹽玻璃30及非晶態(tài)碳層當(dāng)作掩膜將金屬間介電層14部分蝕刻，例如蝕刻介層窗開(kāi)口40A及40B至金屬間介電層厚度的1/2或更深。
如圖2C所示，移除有機(jī)底層抗反射層38及光致抗蝕劑層34B，露出非晶態(tài)碳層32上的溝槽開(kāi)口圖案36，利用非晶態(tài)碳層當(dāng)作掩膜，以等離子蝕刻出溝槽開(kāi)口，同時(shí)延伸介層窗40A及40B的開(kāi)口深度。接著將介層窗底部的蝕刻停止層12，以及覆蓋在介層窗上的非晶態(tài)碳層，以等離子蝕刻制程移除，較佳是利用氧氣或氫氣等離子。
如圖2D所示，在雙鑲嵌開(kāi)口中鍍覆一層順應(yīng)性的銅層28，并移除金屬間介電層14上的未摻雜硅酸鹽玻璃層30及阻障層26。
本發(fā)明中用來(lái)形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法包括一先形成介層窗制程，以及一自對(duì)準(zhǔn)制程，其中利用非晶態(tài)碳層的特性來(lái)改善雙鑲嵌制程中的蝕刻輪廓。在先形成介層窗的制程中，即本發(fā)明的第一實(shí)施例，利用非晶態(tài)碳當(dāng)作介層窗填充材料或抗反射層，以避免蝕刻、移除填充材料步驟以及利用有機(jī)樹(shù)脂當(dāng)作有機(jī)抗反射層所產(chǎn)生的問(wèn)題，因此改善了制造流程及蝕刻輪廓。在自對(duì)準(zhǔn)制程中，利用非晶態(tài)碳層當(dāng)作硬掩膜的第二實(shí)施例中，可避免有關(guān)傳統(tǒng)硬掩膜(如氮化硅)所產(chǎn)生的問(wèn)題包括光致抗蝕劑的污染，蝕刻殘留物的累積，因此降低缺陷的產(chǎn)生及改善蝕刻輪廓。
圖3顯示一包括本發(fā)明的制程流程圖。在制程步驟301A(先形成介層窗)及301B(自對(duì)準(zhǔn))中，提供一半導(dǎo)體基底，包括一金屬間介電層以及一置于最上層的硬掩膜層，在先形成介層窗開(kāi)口的制程中，包括一或多個(gè)介層窗延伸穿過(guò)金屬間介電層的厚度。在制程步驟303中，在硬掩膜層上形成一非晶態(tài)碳層，在先形成介層窗的制程中并回填入介層窗開(kāi)口中。在制程步驟305中，在非晶態(tài)碳層上形成一光致抗蝕劑層，并在光致抗蝕劑層上形成溝槽開(kāi)口圖案，其中溝槽開(kāi)口圖案延伸穿過(guò)非晶態(tài)碳層的厚度。
在制程步驟307A中(先形成介層窗制程)，蝕刻溝槽開(kāi)口圖案，并蝕刻穿過(guò)硬掩膜層及部分金屬間介電層，以形成溝槽開(kāi)口。在制程步驟309A(先形成介層窗制程)中，移除介層窗介層窗中殘余的非晶態(tài)碳層，以形成雙鑲嵌開(kāi)口。
在制程步驟307B中(自對(duì)準(zhǔn)制程)，在溝槽圖案開(kāi)口上非晶態(tài)碳層中形成一有機(jī)底層抗反射層。在制程步驟309B中，在第二光致抗蝕劑層上形成介層窗開(kāi)口圖案。在制程步驟311B中，將介層窗開(kāi)口圖案轉(zhuǎn)換至金屬間介電層。在制程步驟313B中，將溝槽開(kāi)口圖案轉(zhuǎn)換至介電絕緣層以形成雙鑲嵌開(kāi)口。
在制程步驟315中，將介層窗開(kāi)口底部的蝕刻停止層移除。在制程步驟315B中，移除非晶態(tài)碳層。在制程步驟317中，以傳統(tǒng)的制程形成阻障層，以電化學(xué)沉積法沉積銅層，以及化學(xué)機(jī)械研磨制程來(lái)完成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)。
雖然本發(fā)明已通過(guò)較佳實(shí)施例說(shuō)明如上，但該較佳實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應(yīng)有能力對(duì)該較佳實(shí)施例做出各種更改和補(bǔ)充，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)的范圍為準(zhǔn)。
附圖中符號(hào)的簡(jiǎn)單說(shuō)明如下基底10蝕刻停止層12金屬間介電層14介電抗反射層16介層窗開(kāi)口20A、20B阻障層26銅28
未摻雜硅酸鹽玻璃30非晶態(tài)碳層32溝槽開(kāi)口36底層抗反射層18A、38光致抗蝕劑層19A、34A、34B介層窗開(kāi)口40A、40B
權(quán)利要求
1.一種改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，所述改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法包括下列步驟提供一半導(dǎo)體基底，包括一介電絕緣層及一覆蓋于該介電絕緣層上的一硬掩膜層；形成一順應(yīng)性的非晶態(tài)碳層于該硬掩膜層上；形成一溝槽開(kāi)口，至少穿過(guò)該非晶態(tài)碳層；形成一雙鑲嵌開(kāi)口，包括形成該溝槽開(kāi)口于一介層窗開(kāi)口圖案之上，該溝槽開(kāi)口延伸穿過(guò)該硬掩膜層及部分介電絕緣層；以及以金屬材料將該雙鑲嵌開(kāi)口填滿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，該介層窗開(kāi)口圖案包括一介層窗開(kāi)口，延伸穿過(guò)該硬掩膜層以及該介電絕緣層，且該介層窗開(kāi)口形成在該非晶態(tài)碳層之前。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，該非晶態(tài)碳層的形成步驟包括以非晶態(tài)碳層填滿該介層窗開(kāi)口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，形成該雙鑲嵌開(kāi)口更包括一移除步驟，將該介層窗開(kāi)口中的該非晶態(tài)碳層移除。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，該移除步驟包括一等離子灰化制程，該等離子灰化制程中等離子源氣體包括氧氣及氫氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，更包括移除該介層窗開(kāi)口底部的一蝕刻停止層。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，該硬掩膜層擇自由氮化硅、氮氧化硅、碳化硅或碳氧化硅所組成的族群。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，在形成該雙鑲嵌開(kāi)口之前更包括形成一有機(jī)底層抗反射層于具有該溝槽開(kāi)口圖案的該非晶態(tài)碳層上；圖案化一介層窗開(kāi)口于該有機(jī)底層抗反射層上的一第二光致抗蝕劑層；形成該介層窗開(kāi)口，延伸穿過(guò)部分介電絕緣層；以及移除該第二光致抗蝕劑層及該有機(jī)底層抗反射層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，該硬掩膜層包括未摻雜硅酸鹽玻璃。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，該非晶態(tài)碳層在形成該雙鑲嵌開(kāi)口之前為最上層結(jié)構(gòu)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，該介電絕緣層包括一低介電常數(shù)層，擇自由碳摻雜氧化硅、有機(jī)硅酸鹽玻璃以及氟硅玻璃所形成的群組。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，其特征在于，該低介電常數(shù)層的介電常數(shù)低于3。
全文摘要
本發(fā)明提供一種改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，具體為一種改善雙鑲嵌結(jié)構(gòu)中蝕刻輪廓的方法，包括提供一半導(dǎo)體基底，其中包括一介電絕緣層以及一覆蓋其上的硬掩膜層；在硬掩膜層上形成一順應(yīng)性的非晶態(tài)碳層；形成一溝槽開(kāi)口，至少延伸穿過(guò)非晶態(tài)碳層的厚度；形成一雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，其中包括一介層窗，延伸穿過(guò)硬掩膜層及穿過(guò)部分介電絕緣層，以及一溝槽形成在介層窗之上的，最后將雙鑲嵌開(kāi)口以金屬材料填滿。本發(fā)明所述改善雙鑲嵌蝕刻輪廓的方法，能有效預(yù)防介層窗側(cè)壁上的損害、避免光致抗蝕劑及介層窗污染的問(wèn)題，以及簡(jiǎn)化制程步驟以改善制造流程。
文檔編號(hào)G03F1/08GK1831643SQ200510114700
公開(kāi)日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月8日
發(fā)明者陳政谷, 季明華 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司