專利名稱：形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種半導(dǎo)體工藝與結(jié)構(gòu)，且特別是有關(guān)于一種形成具有圓化邊角(rounded corner)的接觸窗口(contact opening)的方法，以及利用此方法的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
一個(gè)完整的集成電路(integrated circuit)工藝包含數(shù)個(gè)工藝步驟，首先是在半導(dǎo)體基底中形成摻雜區(qū)(impurity region)，并在半導(dǎo)體基底上定義出柵極區(qū)，接下來(lái)于基板上形成內(nèi)連線，以電性連接各個(gè)摻雜區(qū)。內(nèi)連線的工藝首先于基底上形成層間介電層(interleveldielectric)，以分隔基底與稍后將形成的內(nèi)連線，然后在介電層中形成接觸窗口(contact opening)，之后填入導(dǎo)體材料而形成接觸窗，其是用以使稍后將形成的內(nèi)連線與基底中所選擇的摻雜區(qū)電性連結(jié)。如有需要，亦可形成多層的內(nèi)連線結(jié)構(gòu)，其各層內(nèi)連線之間是以層間介電層彼此分隔。不同層的內(nèi)連線可通過(guò)歐姆接觸窗(ohmic contact)相互連結(jié)，此歐姆接觸窗形成于介電層中。此種多層的集成電路設(shè)計(jì)可以縮小電路于晶圓面上所占的面積。
在公知技術(shù)中，接觸窗口或介層洞(via hole)是利用主要蝕刻工藝與軟式蝕刻工藝來(lái)完成，由于所形成的接觸窗口具有呈直角的頂端邊角，因此當(dāng)金屬材料填入接觸窗口時(shí)會(huì)產(chǎn)生所謂的孔隙缺陷(voiddefect)，圖1至圖3為利用上述公知技術(shù)形成接觸窗的工藝剖面示意圖。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，首先于介電層16上形成一圖案化的光阻層19，其中介電層16位于基底13上，且光阻層19作為蝕刻罩幕，以阻擋后續(xù)蝕刻工藝中蝕刻劑對(duì)于介電層16的侵蝕。接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2，依序進(jìn)行主要蝕刻(main etching)工藝以及軟式蝕刻(soft etching)工藝，以移除未被光阻層19覆蓋的介電層16，而于介電層16中形成接觸窗口22，此接觸窗口22暴露出基底13中的摻雜區(qū)(未繪示)。
在主要蝕刻工藝中，移除介電層16的方式例如是干式等離子蝕刻，其為一種非等向性蝕刻法(anisotropic etching)，即其離子轟擊(ionbombardment)在垂直方向的效果大于水平方向。此等離子蝕刻工藝可在部分基底13被移除之前停止，而后續(xù)的軟性蝕刻工藝則可以改善基底13表面的平整性。如采用此種非等向性蝕刻工藝，接觸窗口22的側(cè)壁會(huì)與介電層16的上表面垂直，因此接觸窗口22的頂端邊角為直角。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，在移除光阻層19之后，于接觸窗口22中填入導(dǎo)體材料23，其例如是鎢或銅。一般來(lái)說(shuō)，于接觸窗口22內(nèi)填入導(dǎo)體材料23的方法例如是物理氣相沉積法(physical vapor deposition)或是公知的電鍍法(electroplating)，其中前者例如是濺鍍法(sputtering)。當(dāng)導(dǎo)體材料23沿著接觸窗口22的壁上逐漸沉積時(shí)，接觸窗口22的頂端邊角附近的沉積速率會(huì)比其它部分快，如此在將接觸窗口22完全填滿之前，其頂端邊角的導(dǎo)體材料23即會(huì)相互結(jié)合，使后續(xù)沉積的材料無(wú)法填入接觸窗口22中，而在導(dǎo)體材料23中形成孔隙(void)25，其將成為歐姆接觸窗的永久缺陷。
如上所述，使用公知技術(shù)來(lái)進(jìn)行蝕刻與填滿接觸窗口22的工藝，所填入的導(dǎo)體材料23中會(huì)形成孔隙缺陷。由于沉積時(shí)的環(huán)境氣體本身并不導(dǎo)電，所以存在于導(dǎo)體材料23中的孔隙25會(huì)使得歐姆接觸的阻值增加，即降低接觸窗的導(dǎo)電效能。再者，若接觸窗的導(dǎo)電性過(guò)低，則集成電路將無(wú)法運(yùn)作。
因此，如何防止孔隙形成在作為歐姆接觸窗的導(dǎo)電材料中，是當(dāng)今急需解決的問(wèn)題。解決方法之一即是發(fā)展一種蝕刻接觸窗口的方法，其可避免于接觸窗口頂部形成直角的邊角。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決公知的問(wèn)題以滿足當(dāng)今的需求，本發(fā)明的目的是提供一種形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法。由于所形成的接觸窗口的邊角經(jīng)過(guò)圓化，因此于接觸窗口中填入導(dǎo)體材料時(shí)，可以防止孔隙形成于導(dǎo)體材料中。因此，基底與介電材料上的內(nèi)連線可以有良好的歐姆接觸，意即有良好的電性連接。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出一種形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，此方法首先依序于基底上形成介電層以及圖案化光阻層，之后進(jìn)行主要蝕刻(main etching)工藝以于介電層中形成接觸窗口。接著，進(jìn)行光阻邊緣清除(photoresist descum)工藝，以移除鄰近接觸窗口的部分光阻層。之后，進(jìn)行軟式蝕刻(soft etching)工藝以圓化接觸窗口頂端的邊角。
在本發(fā)明另一種形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法中，可以于主要蝕刻工藝之前先進(jìn)行等向性蝕刻(isotropic etching)，而且在主要蝕刻工藝完畢之后，還可以進(jìn)行過(guò)度蝕刻(over etching)工藝。利用上述方法可以形成一或多個(gè)具有圓化邊角的接觸窗口。由于在主要蝕刻工藝之前先進(jìn)行等向性蝕刻，而且于軟式蝕刻之前先進(jìn)行清除光阻邊緣的工藝，所以接觸窗口的邊角可以被圓化(rounded)，而可于填入金屬材料時(shí)避免孔隙缺陷的形成。另外，上述等向性蝕刻工藝、主要蝕刻工藝、光阻邊緣清除工藝以及軟式蝕刻工藝皆可于同一反應(yīng)室中(原位(in-situ))進(jìn)行。
本發(fā)明提出又一種形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，此方法包括數(shù)個(gè)步驟，其首先于基底上形成一介電層，此介電層的材料為可隔離基底與其上的導(dǎo)電內(nèi)連線者，其例如是硼磷硅玻璃(BPSG)、氧化硅(silicone oxide)、氮化硅(silicon nitride)、氮氧化硅(silicon oxy-nitride)等。然后，于基底上形成一圖案化光阻層，以作為后續(xù)蝕刻介電層的罩幕層。接著，依序進(jìn)行等向性蝕刻工藝與主要蝕刻工藝以除去暴露的介電層，從而形成接觸窗口。其中，等向性蝕刻其離子轟擊在垂直方向的速率約等于水平方向，壓力為500至1000mTorr，功率為100至300瓦(W)，且反應(yīng)氣體為氬氣(Ar)/四氟化碳(CF4)/三氟甲烷(CHF3)的混合氣體，其中氬氣的流速介于50至150sccm之間，四氟化碳的流速介于10至30sccm之間，而三氟甲烷的流速介于10至30sccm之間。上述方法的主要蝕刻工藝?yán)缡歉墒降入x子蝕刻工藝，其用以移除大部分的介電層。
通過(guò)前述之等向性蝕刻工藝與主要蝕刻工藝，即可形成部分穿透介電層的接觸窗口，其側(cè)壁表面與介電層的上表面并非垂直，意即接觸窗口頂部的開(kāi)口寬度大于底部的寬度。此外，更可于主要蝕刻工藝后，再進(jìn)行過(guò)度蝕刻工藝以移除殘余的介電層，直到裸露出基底表面為止。然后，進(jìn)行光阻邊緣清除工藝以移除鄰近接觸窗口的部分光阻層，而裸露出介電層的邊角，其系與接觸窗口的頂端相鄰。此光阻邊緣清除工藝的壓力為50至150mTorr之間，功率約為50至200瓦(W)之間，反應(yīng)氣體為氧氣，其流速介于5至80sccm之間。在此條件下，光阻層的移除速率介于2000至6000埃/分之間，而此光阻邊緣清除工藝進(jìn)行10至60秒左右。當(dāng)光阻邊緣清除工藝完成后，進(jìn)行軟式蝕刻工藝以圓化暴露的介電層邊角，此軟式蝕刻工藝?yán)缡歉墒降认蛐晕g刻。
本發(fā)明提出再一種形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法。首先，形成具有介電層與接觸窗口的結(jié)構(gòu)，其中介電層位于基底上，且接觸窗口垂直穿過(guò)此介電層。然后對(duì)于接觸窗口頂端的側(cè)壁表面進(jìn)行圓化。介電層的材質(zhì)選自硼磷硅玻璃、氧化硅、氮化硅及氮氧化硅等材料。之后，在接觸窗口中填入導(dǎo)體材料以形成歐姆接觸窗，其中并不會(huì)形成孔隙而大幅降低其導(dǎo)電性。


圖1是公知接觸窗口工藝中，已依序形成介電層以及圖案化光阻層的基底的剖面圖；圖2接續(xù)圖1，為蝕刻裸露的介電層以形成接觸窗口的步驟；圖3接續(xù)圖2，為利用公知技術(shù)于接觸窗口中填入導(dǎo)體材料，而使得導(dǎo)體材料中形成孔隙的情形；圖4是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種接觸窗口工藝的流程圖；圖5是本發(fā)明一較佳實(shí)施例中，已依序形成介電層以及圖案化光阻層的基底的剖面圖；圖6接續(xù)圖5，為進(jìn)行等向蝕刻工藝與主要蝕刻工藝以于介電層中形成半完成的接觸窗口的步驟；圖7接續(xù)圖6，為進(jìn)行過(guò)度蝕刻工藝以形成完整的接觸窗口的步驟；圖8接續(xù)圖7，為進(jìn)行光阻邊緣清除工藝以移除部分光阻層的步驟；圖9接續(xù)圖8，為進(jìn)行軟式蝕刻工藝以圓化接觸窗口的頂端邊角的步驟；以及圖10接續(xù)圖9，為于接觸窗口內(nèi)填入導(dǎo)體層的步驟。
13、43基底16、46介電層19、49光阻層22、52接觸窗口
23、58導(dǎo)體材料25孔隙28、31、34、37、40步驟55邊角具體實(shí)施方式
雖然在本實(shí)施例中是以特定圖標(biāo)以詳細(xì)說(shuō)明之，但并非用以限定本發(fā)明。以下詳細(xì)的描述，雖然為一較佳實(shí)施例，但在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾。例如，熟悉此技藝者于實(shí)行本發(fā)明時(shí)，應(yīng)可明了本發(fā)明的方法形成具有圓化邊角的接觸窗口，所以其當(dāng)可利用本發(fā)明的方法于不同的介電材料中或是集成電路內(nèi)不同的膜層中以形成接觸窗口，而非只限定于實(shí)施例中的應(yīng)用。除此之外，接觸窗口更可以形成于不同的導(dǎo)體材料上，且這些導(dǎo)體材料位于集成電路之各個(gè)膜層中。例如，接觸窗口可形成于晶體管柵極(transistor gate)上，而非在硅基底上。因此不同的介電材料、不同的導(dǎo)電材料以及不同的膜層都包含于本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。
在此所描述的工藝步驟及結(jié)構(gòu)并無(wú)法涵蓋一個(gè)完整的晶體管組件工藝。本發(fā)明可以與許多常用的集成電路制造技術(shù)結(jié)合，但此處僅提及有限的工藝步驟，其為解釋本發(fā)明所需者。
請(qǐng)參照?qǐng)D4，其為依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種接觸窗口工藝的流程圖，此接觸窗口的頂端具有圓化的邊角。本發(fā)明可用以形成一或復(fù)數(shù)個(gè)接觸窗口，其中每一個(gè)接觸窗口的頂端皆具有圓化的邊角。首先進(jìn)行步驟28，其對(duì)于基底上的介電層進(jìn)行等向性蝕刻工藝，其中介電層上已形成有一層圖案化的光阻層。在等向性蝕刻工藝中，此光阻層作為蝕刻罩幕，因此只有部分暴露的介電層材料會(huì)被移除。之后，進(jìn)行步驟31，其對(duì)于暴露的介電層進(jìn)行更進(jìn)一步的主要蝕刻工藝。在一較佳實(shí)施例中，步驟28的等向性蝕刻工藝可以省略，亦即形成接觸窗口的工藝始于步驟31。接著，進(jìn)行步驟34，其系進(jìn)行過(guò)度蝕刻工藝以繼續(xù)蝕刻暴露的介電層，直到裸露出基底表面為止，以形成完整的接觸窗口。之后，進(jìn)行步驟37，其為光阻邊緣清除工藝，以移除部分位于接觸窗口頂部邊角的光阻。然后，進(jìn)行步驟40，其系進(jìn)行軟式蝕刻工藝以圓化接觸窗口頂部的邊角。上述的等向性蝕刻工藝、主要蝕刻工藝、清除光阻邊緣工藝以及軟式蝕刻工藝皆可于相同的反應(yīng)室中(原位(in-situ))進(jìn)行，亦即在整個(gè)工藝中，晶圓位于單一反應(yīng)室中進(jìn)行反應(yīng)。因此，在工藝轉(zhuǎn)換時(shí)，晶圓不會(huì)遭受到污染物的污染而使其基底結(jié)構(gòu)受損或改變。
圖5至圖10，是依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一種形成具有圓化邊角的接觸窗口的工藝的剖面示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D5，首先提供一基底43，其上已形成有介電層46。雖然基底43的材質(zhì)較佳為單晶硅，然而在其它實(shí)施例中，其材質(zhì)亦可為氮化鎵(GaN)、砷化鎵(GaAs)、多晶硅或其它一般常用的半導(dǎo)體材料。而且，基底43亦可摻入p型的摻質(zhì)(例如硼、二氟化硼)或n型的摻質(zhì)(例如砷、磷、銻)，當(dāng)然基底43亦可同時(shí)包含導(dǎo)電型態(tài)相反的摻雜區(qū)，此稱為接合(junctions)。另外，介電材料較佳為硼磷硅玻璃(BPSG)，其形成方法例如是低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)，而利用LPCVD于反應(yīng)室沉積硼磷硅玻璃時(shí)，其反應(yīng)氣體為四乙基硅酸酯(TEOS)，其壓力介于0.1至1Torr之間，且溫度介于攝氏650至750度之間。此時(shí)除了TEOS外，更添加少量的磷化氫(PH3)與乙硼烷(B2H6)的混合物進(jìn)入反應(yīng)室中，以形成包含少量磷與硼的硼磷硅玻璃。此外，介電層46亦可由其它絕緣材料構(gòu)成，例如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等，其皆可通過(guò)化學(xué)氣相沈積法沉積于基底43上。
接著，于介電層46上形成圖案化光阻層49，其為暴露出部分的介電層46，而可在后續(xù)圖案化接觸窗口時(shí)用作蝕刻罩幕。此圖案化光阻層49利用公知的微影技術(shù)來(lái)形成，其中一種技術(shù)首先利用旋轉(zhuǎn)涂布法將光阻層涂布于晶圓上，此晶圓系包括硅基底43以及介電層46。然后將晶圓放入步進(jìn)機(jī)(stepper)中，并將晶圓對(duì)準(zhǔn)光罩板(maskplate)以進(jìn)行UV曝光，而這個(gè)光罩板的尺寸必須足夠涵蓋小部分的晶圓。此步進(jìn)機(jī)是以步進(jìn)方式驅(qū)動(dòng)晶圓，以使其上的各曝光區(qū)(quadrant)依序接受曝光，直到整個(gè)晶圓或晶圓上欲曝光的部分都已接受曝光為止。之后，將晶圓放入顯影液中以溶解經(jīng)UV曝光的光阻，而產(chǎn)生圖案化的光阻層49。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D6，進(jìn)行等向性蝕刻工藝以及主要蝕刻工藝，以于未被光阻層49覆蓋的介電層46中形成接觸窗口52，其中利用等向性蝕刻可以移除部分的介電層46而定義出接觸窗口52的側(cè)壁與底部輪廓。若介電層材料為BPSG，則進(jìn)行等向性蝕刻的反應(yīng)氣體可為氬氣(Ar)/四氟化碳(CF4)/三氟甲烷(CHF3)的混合氣體，其中氬氣的流速為50至150sccm，四氟化碳的流速為10至30sccm，三氟甲烷的流速為10至30sccm。另外，在等向性蝕刻工藝中，反應(yīng)室內(nèi)的壓力介于500至1000mTorr之間，且其功率介于100至300W之間。在此條件下，BPSG的蝕刻速率為2578埃/分，且BPSG對(duì)于硅基底的蝕刻比為86.5。當(dāng)?shù)认蛐晕g刻工藝完成后，所形成的接觸窗口52其側(cè)壁與底部并非成一直角，使接觸窗口52頂端的寬度大于底部的寬度。特別是，此階段的接觸窗口52的側(cè)壁呈些微圓化的形狀，且接觸窗口52的上緣略為延伸至光阻層49的下方。
在等向性蝕刻工藝之后所進(jìn)行的主要蝕刻工藝，主要是利用非等向性蝕刻法(例如高壓等離子蝕刻法)去除基底43上裸露的介電層46的大部分，并在即將暴露出基底43之前停止。在此實(shí)施例中，一晶圓的等向性蝕刻工藝與主要蝕刻工藝可于同一反應(yīng)室中進(jìn)行，并使用相同的蝕刻氣體，如此在工藝轉(zhuǎn)換時(shí)即不需將晶圓移出原來(lái)的反應(yīng)室。例如，在等向性蝕刻工藝之后，可以通過(guò)調(diào)低等離子源功率(sourcepower)或調(diào)高偏壓功率(bias power)的方式，而從非等向性蝕刻工藝轉(zhuǎn)變成主要蝕刻工藝。在圖6中，在主要蝕刻工藝之后，接觸窗口52的側(cè)壁朝向接觸窗口52底部?jī)A斜，使得接觸窗口52頂端的寬度大于底部的寬度。
請(qǐng)參照?qǐng)D7，于主要蝕刻工藝后進(jìn)行過(guò)度蝕刻以形成完整的接觸窗口52，其過(guò)度蝕刻工藝?yán)靡话愎褂玫奈g刻技術(shù)來(lái)完成，例如是干式等離子蝕刻工藝。此過(guò)蝕刻工藝用以移除未被光阻覆蓋的介電層46的殘余部分，以完全裸露出基底43的表面，而此蝕刻工藝可在相當(dāng)部分的基底43被移除之前停止。此外，該過(guò)度蝕刻工藝亦可在進(jìn)行上述等向性蝕刻工藝與主要蝕刻工藝的同一反應(yīng)室中，利用相同的反應(yīng)物來(lái)進(jìn)行蝕刻。在此實(shí)施例中，過(guò)度蝕刻工藝的蝕刻速率較主要蝕刻工藝為低，但其可控制性卻比較良好，其作法例如是降低反應(yīng)氣體的流速，使得介電層46與基底43具有更佳的蝕刻選擇比。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D8，進(jìn)行光阻邊緣清除工藝以移除鄰近接觸窗口52頂端的部分光阻層49，在此實(shí)施例中，所移除者為位在介電層46邊角上方的部分光阻層49。此光阻邊緣清除工藝亦可于進(jìn)行前述工藝的同一反應(yīng)室中進(jìn)行，但其反應(yīng)氣體改為氧氣，反應(yīng)氣體的流速介于5至80sccm之間，壓力介于50至150mTorr之間，且功率介于50至200W之間。在此條件下，光阻層49的蝕刻速率介于2000至6000埃/分之間，而清除光阻工藝的時(shí)間是由蝕刻速率所決定，其例如是介于10至60秒之間。
請(qǐng)參照?qǐng)D9，接著進(jìn)行軟式蝕刻工藝，以移除位于接觸窗口頂端的部分介電層46，并將接觸窗口52底部的殘留物移除。在此實(shí)施例中，軟式蝕刻工藝所移除的介電層46為之前光阻邊緣清除步驟所去除的光阻的下方的部分。亦即，在軟式蝕刻的工藝中，位于接觸窗口52頂端的側(cè)壁表面會(huì)被蝕刻而圓化，所以會(huì)使得接觸窗口52頂端的寬度更大于底部的寬度。此軟式蝕刻的技術(shù)例如是等向性等離子蝕刻工藝，且此等離子蝕刻可以有效地控制蝕刻參數(shù)以達(dá)到所欲的蝕刻效果。另外，軟式蝕刻工藝亦可于進(jìn)行前述工藝的同一反應(yīng)室中進(jìn)行，且可使用前述用于等向性蝕刻工藝的反應(yīng)物。除此之外，軟式蝕刻工藝亦可以公知的濕式蝕刻技術(shù)來(lái)達(dá)成。
另外，終止此軟式蝕刻工藝的時(shí)機(jī)，可以在部分位于接觸窗口52頂端的邊角55的介電層46被移除，使得接觸窗口52頂端的寬度更為增加之后，但較佳是在此頂端邊角55略為圓化之后，而更佳是在此頂端邊角55圓化為圖9所示的程度之后，以降低或完全消除后續(xù)于導(dǎo)體材料中產(chǎn)生孔隙的可能性。如此，通過(guò)軟式蝕刻工藝即可以完成具有圓化的邊角55的接觸窗口。之后，利用公知技術(shù)將光阻層49去除，其方法例如是灰化法(ashing)。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D10，于接觸窗口52中形成導(dǎo)體材料58，其方法例如是利用濺鍍法將金屬靶的材料填入接觸窗口52中，此金屬靶材例如是鎢；或是利用電鍍法將金屬填入接觸窗口52中，此金屬材料例如是銅。如圖10所示，導(dǎo)體材料58的上表面高于介電層46，且由于接觸窗口52頂端的邊角經(jīng)過(guò)圓化，所以導(dǎo)體材料58可以連續(xù)填入接觸窗口52中，而幾乎或完全不會(huì)形成降低導(dǎo)電性的孔洞。在后續(xù)的步驟中，超出接觸窗口52的導(dǎo)體材料58會(huì)被移除，使得導(dǎo)體材料58與介電層46齊平，以于接觸窗口52中形成插塞(plug)結(jié)構(gòu)。此外，導(dǎo)體層58亦可維持如圖10所示的剖面結(jié)構(gòu)，此時(shí)導(dǎo)體層58經(jīng)過(guò)圖案化，而同時(shí)作為介電層46上方的內(nèi)連線以及與基底43相接的歐姆接觸窗。
權(quán)利要求
1.一種形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，其特征是，包括于一基底上依序形成一介電層以及一圖案化光阻層；進(jìn)行一等向性蝕刻工藝與一主要蝕刻工藝，以于該介電層中形成一接觸窗口；進(jìn)行一光阻邊緣清除工藝，以移除部分的該光阻層；以及進(jìn)行一軟式蝕刻工藝，以使該接觸窗口頂端的邊角圓化。
2.如權(quán)利要求1所述的形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，其特征是，更包括于該主要蝕刻工藝之后進(jìn)行一過(guò)度蝕刻工藝。
3.如權(quán)利要求1所述的形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，其特征是，該光阻邊緣清除工藝的壓力介于50至150mTorr之間。
4.如權(quán)利要求1所述的形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，其特征是，該光阻邊緣清除工藝的功率介于50至200W之間。
5.如權(quán)利要求1所述的形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，其特征是，該光阻邊緣清除工藝所用的一反應(yīng)氣體為氧氣，其流速介于5至80sccm之間。
6.如申請(qǐng)專利范圍第1所述的形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，其特征是，該光阻邊緣清除工藝的進(jìn)行時(shí)間介于10至60秒之間。
7.如權(quán)利要求1所述的形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，其特征是，在該光阻邊緣清除工藝中，該光阻層的移除速率介于2000至6000埃/分之間。
8.如權(quán)利要求1所述的形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，其特征是，該等向性蝕刻工藝的壓力介于500至1000mTorr之間，且功率介于100至300W之間。
9.如權(quán)利要求1所述的形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，其特征是，該等向性蝕刻工藝、該主要蝕刻工藝、該光阻邊緣清除工藝以及該軟式蝕刻工藝于相同的一反應(yīng)室中進(jìn)行。
10.如權(quán)利要求1所述的形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，其特征是，該等向性蝕刻工藝使用一氬氣/四氟化碳/三氟甲烷混合氣體作為反應(yīng)氣體，其中氬氣的流速介于50至150sccm之間，四氟化碳的流速介于10至30sccm之間，且三氟甲烷的流速介于10至30sccm之間。
11.如權(quán)利要求1所述的形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，其特征是，該介電層的材質(zhì)選自由硼磷硅玻璃、氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅所組成的族群。
12一種具有圓化邊角的接觸窗口的結(jié)構(gòu)，其特征是，該結(jié)構(gòu)由權(quán)利要求1所述的形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法所形成的。
13.一種形成至少一開(kāi)口的方法，該開(kāi)口具有圓化的邊角，其特征是，該方法包括于一材料上形成一圖案化膜層；以該圖案化膜層為蝕刻罩幕進(jìn)行一蝕刻工藝，以于該材料中形成至少一開(kāi)口；移除鄰近該開(kāi)口的至少一部分的該圖案化膜層；以及進(jìn)行一軟式蝕刻，以移除的前位在該部分的該圖案化膜層下方的該材料的一部分，以使該開(kāi)口頂端的邊角圓化。
14.如權(quán)利要求13所述的形成至少一開(kāi)口的方法，其特征是，該圖案化膜層為一圖案化光阻層，該材料為一介電層，該開(kāi)口為一接觸窗口，且該蝕刻工藝為一主要蝕刻工藝；于該材料上形成該圖案化膜層的步驟包括于一介電層上形成一圖案化光阻層，其中該介電層位于一基底上；以及移除至少一部分的該圖案化膜層的步驟包括進(jìn)行一光阻邊緣清除工藝，以移除至少一部份的該圖案化光阻層。
15.如權(quán)利要求14所述的形成至少一開(kāi)口的方法，更包括于該主要蝕刻工藝之后進(jìn)行一過(guò)度蝕刻工藝。
16.如權(quán)利要求14所述的形成至少一開(kāi)口的方法，其特征是，該光阻邊緣清除工藝的壓力介于50至150mTorr之間。
17.如權(quán)利要求14所述的形成至少一開(kāi)口的方法，其特征是，該光阻邊緣清除工藝的功率介于50至200W之間，且進(jìn)行時(shí)間介于10至60秒之間。
18.如權(quán)利要求14所述的形成至少一開(kāi)口的方法，其特征是，該光阻邊緣清除工藝是使用氧氣作為一反應(yīng)氣體，氧氣的流速介于5至80sccm之間，且該光阻層的移除速率介于2000至6000埃/分之間。
19.如權(quán)利要求14所述的形成至少一開(kāi)口的方法，其特征是，該等向性蝕刻工藝、該主要蝕刻工藝、該光阻邊緣清除工藝以及該軟式蝕刻工藝于相同的一反應(yīng)室中進(jìn)行。
20.如權(quán)利要求13所述的形成至少一開(kāi)口的方法，其特征是，該圖案化膜層為一圖案化光阻層，該材料為一介電層，該至少一開(kāi)口為復(fù)數(shù)個(gè)接觸窗口，且該蝕刻工藝為一主要蝕刻工藝；于該材料上形成該圖案化膜層之步驟包括于該介電層上形成一圖案化光阻層，其中該介電層位于一基底上；以及移除至少一部分的該圖案化膜層的步驟包括進(jìn)行一光阻邊緣清除工藝，以移除復(fù)數(shù)部份的該光阻層。
21.如權(quán)利要求14所述的形成至少一開(kāi)口的方法，其特征是，該介電層包括一硼磷硅玻璃層。
22.一種開(kāi)口的結(jié)構(gòu)，其特征是，該結(jié)構(gòu)是由權(quán)利要求14所述的形成至少一開(kāi)口的方法所形成的。
23.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是，該結(jié)構(gòu)包括一介電層，其位于一半導(dǎo)體基底上；以及至少一接觸窗口，其貫穿該介電層，其中該接觸窗口包括一側(cè)壁表面，且該接觸窗口頂端的該側(cè)壁表面經(jīng)過(guò)圓化，使得該接觸窗口頂端的寬度大于該接觸窗口底部的寬度；并且該接觸窗口中填有一導(dǎo)體層。
24.如權(quán)利要求23所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征是，該至少一接觸窗口包括復(fù)數(shù)個(gè)接觸窗口；以及該介電層的材質(zhì)選自由硼磷硅玻璃、氧化硅、氮化硅與氮氧化硅所組成的族群。
全文摘要
一種形成具有圓化邊角的接觸窗口的方法，以及利用此方法的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。此方法是首先于基底上依序形成介電層以及圖案化光阻層，之后進(jìn)行等向性蝕刻工藝以及主要蝕刻工藝，以于介電層中形成接觸窗口。接著，進(jìn)行光阻邊緣清除工藝以移除部分的光阻層，再進(jìn)行軟式蝕刻工藝以圓化接觸窗口頂端的邊角。由于所形成的接觸窗口其邊角經(jīng)過(guò)圓化，因此在接觸窗口中填入導(dǎo)體材料時(shí)，不會(huì)在導(dǎo)體材料中產(chǎn)生孔隙。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1567531SQ03148110
公開(kāi)日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2003年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月2日
發(fā)明者劉德權(quán), 呂榮桂, 胡盛興 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司