專利名稱：半導(dǎo)體制造方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制造方法及其設(shè)備，特別是涉及一種自晶圓表 面上移除光阻殘余物的方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體元件自數(shù)十年前出現(xiàn)至今，在降低元件尺寸方面已有長(zhǎng)足的進(jìn) 步，并且依循著每?jī)赡杲档鸵话氤叽绱笮〉姆▌t(稱為摩爾定律)，意謂著 晶片上的元件數(shù)量將是每?jī)赡暝黾右槐丁，F(xiàn)今制造廠所生產(chǎn)的元件，其尺
，S 0. 13 :m甚至是90 nm或更小:在降低集成電路尺寸的制造過(guò)程中:
相鄰金屬線間的電容性耦合(capacitive coupling)。
鑲嵌過(guò)程(damascene process)常用于集成電^各中形成金屬的相互聯(lián) 結(jié)。此過(guò)程牽涉在一平面的低介電常數(shù)的介電層中第一次蝕刻出溝渠或通 道，并且以金屬，例如銅，去填充溝渠。而在雙重鑲嵌制造方法(dual da腿scene process)中，則提供了第二平面，其上蝕刻出一連串的孔洞(例 如接觸洞或介層洞)，并且填充之。為了符合多重高密度寫(xiě)入結(jié)構(gòu)的需求， 則必須多次重復(fù)這些過(guò)程。然而發(fā)現(xiàn)，在光阻的灰化步驟中，用于移除蝕 刻后光阻的含氧電漿，會(huì)導(dǎo)致低介電常數(shù)介電層的降解，并且升高了低介 電常數(shù)介電層的介電常數(shù)。因此，有需要一種簡(jiǎn)單且符合成本效益的制造 方法，能在移除光阻時(shí)不會(huì)傷害低介電常數(shù)介電層。
由此可見(jiàn)，上述現(xiàn)有的半導(dǎo)體制造方法及其所用設(shè)備，顯然仍存在有 不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決半導(dǎo)體制造方法存在的問(wèn) 題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來(lái)謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來(lái)一直未見(jiàn)適用的 設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般的制造方法及其所用設(shè)備又不能解決上述問(wèn)題， 此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問(wèn)題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的半導(dǎo)體制造 方法及其設(shè)備，便成了當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。
有鑒于上述現(xiàn)有的半導(dǎo)體制造方法及其所用設(shè)備存在的缺陷，本發(fā)明 人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造多年豐富的實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn)及專業(yè)知識(shí)，并配合學(xué) 理的運(yùn)用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新的半導(dǎo)體制造方法及其設(shè) 備，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的半導(dǎo)體制造方法及其所用設(shè)備，使其更具有實(shí)用 性。經(jīng)過(guò)不斷的研究、設(shè)計(jì)，并經(jīng)反復(fù)試作及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實(shí)用 價(jià)值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，克服現(xiàn)有的半導(dǎo)體制造方法存在的缺陷，而 提供一種新的半導(dǎo)體制造方法，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其在不破壞多孔 性低介電常數(shù)的介電物質(zhì)情況下，進(jìn)行光阻移除的過(guò)程，從而更加適于實(shí) 用。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種新的半導(dǎo)體制造方法，所要解決的 技術(shù)問(wèn)題是使其移除形成在半導(dǎo)體基材上的光阻遮罩，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的再一目的在于，提供一種新的用于上述半導(dǎo)體制造方法的設(shè) 備，所要解決的技術(shù)問(wèn)題是使其可以操控進(jìn)行上述的蝕刻、軟化處理及移 除過(guò)程，從而更加適于實(shí)用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)
本發(fā)明提出的一種半導(dǎo)體制造方法，其包括以下步驟提供基材，且該基 材上具有介電層；形成光阻遮罩于該介電層之上，且該光阻遮罩具有開(kāi)口； 蝕刻過(guò)程，其透過(guò)該光阻遮罩的開(kāi)口，蝕刻該介電層；處理過(guò)程，其使用 一種蝕刻物質(zhì)，以處理該光阻遮罩的一部分；以及移除過(guò)程，其^_用一種 超臨界流體，以移除該光阻遮罩的處理部分。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的半導(dǎo)體制造方法，其中所述的超臨界流體包括具有一剝除化學(xué) 物溶解于其中的超臨界二氧化碳。
前述的半導(dǎo)體制造方法，其中所述的蝕刻過(guò)程包括反應(yīng)性離子蝕刻。 前述的半導(dǎo)體制造方法，其中所述的介電層包括一種低介電常數(shù)的介 電物質(zhì)。
前述的半導(dǎo)體制造方法，其中所述的介電層包括金屬間介電層。 前述的半導(dǎo)體制造方法，其更包括填充一種導(dǎo)電金屬于介電層的一區(qū)
域以形成一 交互if關(guān)結(jié)結(jié)構(gòu)。
前述的半導(dǎo)體制造方法，其中所述的處理過(guò)程包括使用 一氧化電漿以
產(chǎn)生蝕刻物質(zhì)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本 發(fā)明提出的一種半導(dǎo)體制造方法，其包括以下步驟提供基材，且該基材上 具有光阻遮罩；蝕刻過(guò)程，其透過(guò)該光阻遮罩蝕刻該介電層，以使該光阻 遮罩形成外圍結(jié)皮；處理過(guò)程，其使用一種蝕刻物質(zhì)，以處理該外圍結(jié)皮， 且其中該蝕刻物質(zhì)可軟化該光阻遮罩的該外圍結(jié)皮；以及移除過(guò)程，其使 用一種超臨界流體，以移除該光阻遮罩的該外圍結(jié)皮；以及其中該蝕刻過(guò) 程、處理過(guò)程及移除過(guò)程在同一反應(yīng)室中進(jìn)行。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的半導(dǎo)體制造方法，其中所述的處理過(guò)程包括使用一氧化電漿以 產(chǎn)生所述的蝕刻物質(zhì)。
前述的半導(dǎo)體制造方法，其中所述的蝕刻物質(zhì)包括一種稀釋的蝕刻物質(zhì)。
前述的半導(dǎo)體制造方法，其中所述的光阻遮罩具有開(kāi)口以蝕刻所述的 基材。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題另外還采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。依
據(jù)本發(fā)明提出的一種用于半導(dǎo)體制造方法的的設(shè)備，其其包括反應(yīng)室； 平臺(tái)，用以支持基材；以及控制器，用以操控該反應(yīng)室的多個(gè)過(guò)程，且這 些過(guò)程包括蝕刻過(guò)程；處理過(guò)程；及移除過(guò)程，且該移除過(guò)程使用一種 超臨界流體。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。 前述的用于半導(dǎo)體制造方法的的設(shè)備，其中所述的處理過(guò)程包括使用 一種含氧電漿。
前述的用于半導(dǎo)體制造方法的的設(shè)備，其中所述的控制器維持反應(yīng)器 的溫度和壓力分別在約31° C以上及約73 atm以上，以完成蝕刻過(guò)程。
點(diǎn)
本發(fā)明半導(dǎo)體制造方法除了提供有效移除光阻的方法而不破壞低介電 常數(shù)的介電層外，且不需使用臭氧或消耗侵入性化學(xué)物。
更者，蝕刻過(guò)程及光阻的移除可在同一個(gè)反應(yīng)室中進(jìn)行。如此將可將 低成本及半導(dǎo)體制作的時(shí)間。
綜上所述，本發(fā)明新穎的半導(dǎo)體制造方法，在不破壞多孔性低介電常 數(shù)的介電物質(zhì)情況下，進(jìn)行光阻移除的過(guò)程，還能移除形成在半導(dǎo)體基材 上的光阻遮罩；該方法所用設(shè)備可以操控進(jìn)行上述的蝕刻、軟化處理及移 除過(guò)程。
上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的 技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和 其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附 圖，詳細(xì)說(shuō)明如下。


圖1A-圖1F是繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一連續(xù)不同處理步驟的 半導(dǎo)體晶圓的橫剖面?zhèn)纫晥D。
圖2是繪示圖1A-圖1F的處理步驟的流程圖。 圖3是繪示執(zhí)行圖2的處理步驟的設(shè)備方塊圖。
100基材110蝕刻終止層
120介電層130底部抗反射涂層
140光阻遮罩150開(kāi)口
160溝渠.170反應(yīng)性離子蝕刻過(guò)程
180結(jié)皮層190導(dǎo)電層
200蝕刻物質(zhì)處理300超臨界流體灰化過(guò)程
權(quán)一例示過(guò)程410制造步驟
420制造步驟430制造步驟
440制造步驟500一半導(dǎo)體制造方法設(shè)備示意圖
510反應(yīng)室520平臺(tái)
530半導(dǎo)體晶圓540控制器
具體實(shí)施例方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功 效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的半導(dǎo)體制造方法及其 設(shè)備其具體實(shí)施方式
、制造方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。
參照?qǐng)D1A-圖1F,其繪示依照本發(fā)明一較佳實(shí)施例的一連續(xù)不同處理 步驟的半導(dǎo)體晶圓的橫剖面?zhèn)纫晥D。首先，參照?qǐng)D1A，半導(dǎo)體基材100可 為一種硅基材。不過(guò)，基材100亦可為一種鍺基材或其他適合的材料。再 者，基材1GQ可包括復(fù)合半導(dǎo)體，例如碳化硅、砷化鎵、砷化銦或磷化銦。 更者，半導(dǎo)體可以排列如半導(dǎo)體在絕緣體上(semiconductor-on-insulator, SOI)及(或)蟲(chóng)晶硅層。基材100包括不同的主動(dòng)或被動(dòng)元件(未 顯示)，例如電晶體、二極管、電阻器和其他適合于集成電路的元件。
使用 一般的化學(xué)氣相沉積(CVD)法可以在基材100之上形成蝕刻終止層 110。蝕刻終止層110可為氮化硅。不過(guò)，蝕刻終止層110亦可選自氮氧化 硅、碳化硅或其任意組合。
介電層120形成于蝕刻終止層110之上。蝕刻終止層110可為低介電 常數(shù)的氟參雜硅玻璃(FSG)。介電層120可為聚酰亞胺(polyimide)、 Black Diamond (Applied Materials of Santa Clara, California)、 乾凝膠 (Xerogel)、氣凝膠(Aerogel)、非晶系氟化碳及(或)其他合適的多孔低介 電常數(shù)材料。介電層120使用化學(xué)氣相沉積法在基材100上形成，或者使 用低壓化學(xué)氣相沉積法(LPCVD)、電漿加強(qiáng)式化學(xué)氣相沉積法(PECVD)、高 密度電漿化學(xué)氣相沉積法(HDCVD)、旋轉(zhuǎn)涂布(spin- coating)或其他適合 的方法來(lái)形成。
介電層120作為金屬間介電(IMD)層或?qū)娱g介電(ILD)層，以在介電層
120之中形成基材100上元件間的內(nèi)金屬導(dǎo)線。為了簡(jiǎn)要說(shuō)明，I腦層會(huì)在
之后的鑲嵌制造過(guò)程中詳述。無(wú)論如何，可以明白集成電路可以包括超過(guò)
一個(gè)以上的IMD層及其他絕緣層和金屬層，用以交互聯(lián)結(jié)基材100上的主 動(dòng)及纟皮動(dòng)元件。
底部抗反射涂層130可以利用許多方法在介電層120的上形成，這些 方法例如旋轉(zhuǎn)涂布法或化學(xué)氣相沉積法。BRAC層13Q可為氮氧化硅。不過(guò)， BRAC層亦可為碳氧化硅、，氮化硅、氮化鉭或其他適合的材料。
光阻遮罩140形成于底部抗反射涂層130之上。光阻遮罩140具有使 用微影過(guò)程(未顯示)所形成的圖案化的開(kāi)口 150。透過(guò)光罩以放射源對(duì)光阻 進(jìn)行曝光，使微影過(guò)程可以圖案化光阻遮罩140。光阻遮罩140的光阻為正 型光阻，不過(guò)也可以選用負(fù)型光阻或其他適合的材料。而放射源為適當(dāng)?shù)?光源，例如紫外線、深紫外線(deep ultra-violet)或極端紫外線(extreme ultra-violet)。例如，；改射源可以是(但不局限于)具有波長(zhǎng)為436 nm (G-line) or 365 nm (I-line)的水銀燈、具有波長(zhǎng)為248腿的氟化氪(KrF) 激發(fā)雷射、具有波長(zhǎng)為193nm的氟化氬(ArF)激發(fā)雷射、具有波長(zhǎng)為157 nm 的氟化物(F2)激發(fā)雷射或其他具有波長(zhǎng)約低于100 nm的光源。光阻于堿性 顯影劑中進(jìn)行顯影，在移除曝光的部分后，會(huì)留下光阻遮罩140上的開(kāi)口 150。應(yīng)說(shuō)明者，關(guān)于圖案化的技術(shù)有很多，微影過(guò)程僅是其中的一種。
接著參照?qǐng)D1B及圖1C，利用具有開(kāi)口 150的光阻遮罩140,在介電層 內(nèi)形成溝渠160 (圖1C)。開(kāi)口 150暴露了部分的BRAC層130，并可以乾式 蝕刻方法來(lái)移除BRAC層130暴露的部分，而形成蝕刻后的BRAC層。然而， 亦可使用濕式蝕刻方法、化學(xué)蝕刻方法或其他適合的方法來(lái)形成蝕刻后的 BRAC層。藉由在介電層120上進(jìn)行反應(yīng)性離子蝕刻過(guò)程，可以產(chǎn)生溝渠160。 或者，溝渠蝕刻步驟可為蝕刻BRAC層130過(guò)程或其他一些適當(dāng)移除過(guò)程的 一個(gè)連續(xù)過(guò)程。
在進(jìn)行介電層120的反應(yīng)性離子蝕刻過(guò)程的過(guò)程中，離子轟擊光阻遮 罩140會(huì)導(dǎo)致光罩最外層變硬，并且形成結(jié)皮層180。結(jié)皮層180難以溶解， 而需要使用侵入性化學(xué)作用來(lái)移除光阻遮罩140，例如使用氧電漿灰化過(guò)程 來(lái)移除基材100上的光阻遮罩140。使用電漿灰化過(guò)程時(shí)會(huì)產(chǎn)生活性物質(zhì)與 光阻反應(yīng)而形成灰，并藉由真空幫浦來(lái)移除灰。然而結(jié)果顯示，以氧氣作 為活性物質(zhì)會(huì)降解并破壞介電層120所使用的多孔性低介電常數(shù)物質(zhì)。氧 化電漿灰化過(guò)程也會(huì)消耗低介電常數(shù)物質(zhì)的碳原子，因而造成其介電常數(shù) 的上升，故其過(guò)程使得介電層120的表面更容易吸收水氣。
超臨界流體是指任何物質(zhì)，其溫度與壓力高于其熱動(dòng)力臨界點(diǎn) (thermodynamic critical point)。例如，在溫度約高于31。 C且壓力約 高于73 atm的環(huán)境下，可以達(dá)到二氧化碳的超臨界點(diǎn)。在超臨界狀態(tài)下，
二氧化碳兼具有類似液態(tài)的密度、類似氣態(tài)的擴(kuò)散性與粘性及有效表面張 力幾乎等于零的惰性溶劑。因此，超臨界二氧化碳甚至在結(jié)構(gòu)尺寸持續(xù)縮 小時(shí)，亦可有效地移除光阻遮罩140。更重要的是，超臨界二氧化碳與多孔 性低介電常數(shù)物質(zhì)有高度相容性。
然而，超臨界二氧化碳并不容易移除光阻遮罩140的硬結(jié)皮層180。此 時(shí)，可以選擇使用侵入性化學(xué)作用去氧化結(jié)皮層180，并作為超臨界二氧化 碳灰化過(guò)程的準(zhǔn)備。.惟侵入性化學(xué)作用因?yàn)榘嘿F而會(huì)增加制造成本。另一 種選擇是使用臭氧去氧化結(jié)皮層180,并作為超臨界二氧化碳灰化過(guò)程的準(zhǔn) 備。惟臭氧過(guò)程耗時(shí)，而且需要準(zhǔn)備分離臭氧的反應(yīng)室。再者，在進(jìn)行過(guò) 程中，臭氧也有破壞介電層120的潛在危險(xiǎn)。
繼續(xù)參照?qǐng)D1D，其用以說(shuō)明在結(jié)皮層180上進(jìn)行附加的蝕刻物質(zhì)處理 200,以軟化結(jié)皮，并準(zhǔn)備用以進(jìn)行超臨界流體灰化過(guò)程的光阻遮罩140。 蝕刻物質(zhì)處理200使用氧化電漿(會(huì)產(chǎn)生稀釋的蝕刻物質(zhì))，于短時(shí)間內(nèi)并 在不破壞低介電常數(shù)介電層120的情況下來(lái)軟化結(jié)皮層180。蝕刻物質(zhì)處理 200與之后要進(jìn)行的超臨界流體灰化過(guò)程是在相同的反應(yīng)室中進(jìn)行。
接著參照?qǐng)D1E,其用以說(shuō)明在包含結(jié)皮層180的光阻遮罩140上進(jìn)行 超臨界流體灰化過(guò)程300，以移除基材100上所有的光阻。超臨界二氧化碳 與上述的蝕刻過(guò)程于相同的反應(yīng)室中進(jìn)行。超臨界二氧化碳過(guò)程在一般使 用的溫度和壓力下進(jìn)行，其溫度和壓力分別為約31° C以上及約73 atm以 上。在上述溫度和壓力條件下，超臨界二氧化碳將具有類似液態(tài)的密度及 類似氣態(tài)的擴(kuò)散性與粘性，有助于其作為次微米表面結(jié)構(gòu)的剝除液體。因 為有上述的附加蝕刻物質(zhì)處理200,以超臨界二氧化碳移除光阻遮罩140的 處理時(shí)間將會(huì)縮短。此外，超臨界二氧化碳會(huì)誘導(dǎo)產(chǎn)生剝除化學(xué)物后溶解 于其中，例如氫氟酸(HF)及(或)其他適當(dāng)?shù)娜軇?，而有助于光阻遮?40 的移除。
如上討論所述，附加蝕刻物質(zhì)處理200和超臨界流體灰化過(guò)程300于 相同的反應(yīng)室中進(jìn)行。因此，移除基材100上光阻遮罩140的蝕刻及移除 的處理時(shí)間將會(huì)縮短，而且不需要將晶圓自一個(gè)反應(yīng)室中移轉(zhuǎn)至下一個(gè)反 應(yīng)室。此外，兩個(gè)過(guò)程使用一個(gè)相同的反應(yīng)室將可在制造的過(guò)程中節(jié)省操 作成本以及物理空間。
再參照?qǐng)D1F，在移除光阻遮罩140 (圖1E)后，基材100繼續(xù)進(jìn)行一般 的過(guò)程以完成交互聯(lián)結(jié)的金屬線，如以銅的導(dǎo)電層190填充溝渠160，以及 平坦化導(dǎo)電層190及介電層120。應(yīng)了解者，當(dāng)本發(fā)明的一較佳實(shí)施例以鑲 嵌過(guò)程中金屬的交互聯(lián)結(jié)構(gòu)形成來(lái)作解釋時(shí)，并無(wú)以此限制本發(fā)明保護(hù)范 圍的意圖，所屬技術(shù)領(lǐng)域一般技術(shù)人員自可應(yīng)用此一方法于其他涉及于半 導(dǎo)體基材上移除光阻殘余物及(或)蝕刻后光阻副產(chǎn)物的過(guò)程。
參照?qǐng)D2,其繪示依照本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的一種過(guò)程400的流程圖。 首先，于過(guò)程400的方塊410步驟，其提供具有光阻遮罩的基材。此光阻 遮罩具有用來(lái)蝕刻出介電層的開(kāi)口。接著進(jìn)行過(guò)程400的方塊420步驟， 此步驟乃使用例如反應(yīng)性離子蝕刻過(guò)程，以進(jìn)行介電層上未覆蓋區(qū)域的蝕 刻。之后進(jìn)行過(guò)程400的方塊430步驟，其使用氧化電漿處理光阻遮罩， 以軟化光阻遮罩外圍的結(jié)皮。最后過(guò)程400的方塊440步驟則使用超臨界 流體(例如超臨界二氧化碳)灰化過(guò)程將上述處理過(guò)的光阻遮罩自基材上移 除。在光阻遮罩移除后，可以繼續(xù)其他一般的步驟，例如以導(dǎo)電物質(zhì)填充 介電層上蝕刻的區(qū)域，以形成交互聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所揭露的過(guò)程具有的 眾多優(yōu)點(diǎn)的一過(guò)程400可以在相同的反應(yīng)室中進(jìn)行。
參照?qǐng)D3，其繪示進(jìn)行圖2的處理步驟的設(shè)備方塊圖。此設(shè)備500包括 反應(yīng)室510、支持半導(dǎo)體晶圓530的平臺(tái)520及控制器540。半導(dǎo)體晶圓530 上具有光阻遮罩圖案。控制器540可以操控反應(yīng)室510利用光阻遮罩圖案 進(jìn)行蝕刻過(guò)程，例如溝渠或通道蝕刻。蝕刻過(guò)程可包括電漿蝕刻過(guò)程，例 如反應(yīng)性離子蝕刻過(guò)程。在溝渠或通道蝕刻過(guò)程后，控制器540可以操控 反應(yīng)室510以附加蝕刻物質(zhì)進(jìn)行光阻遮罩的部分軟化。蝕刻物質(zhì)則藉由氧 化電漿在反應(yīng)室510中產(chǎn)生。接著控制器540可以操控反應(yīng)室510使用超 臨界流體，例如超臨界二氧化碳，進(jìn)行光阻遮罩的移除。為了獲得超臨界 二氧化碳，控制器540可以操控反應(yīng)器510維持溫度和壓力分別在約31° C 以上及約73 atm以上的狀態(tài)。
因此，本發(fā)明提供一較佳實(shí)施例，其于不破壞多孔性低介電常數(shù)的介 電物質(zhì)情況下，進(jìn)行光阻移除的過(guò)程。此過(guò)程包括提供一具有介電層的基 材，然后在介電層上形成具有定義開(kāi)口的光阻遮罩，接著透過(guò)光阻遮罩上 的開(kāi)口進(jìn)行介電層的蝕刻，再以蝕刻物質(zhì)處理部分光阻遮罩，并以超臨界 流體移除光阻遮罩的處理部分。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，上述的光阻 移除過(guò)程包括操作超臨界流體，例如二氧化碳的超臨界流體。
在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，上述的光阻移除過(guò)程包括操作超臨界流 體以包括具有剝除化學(xué)物溶解于其中的超臨界二氧化碳。在本發(fā)明的另一 較佳實(shí)施例中，介電層的蝕刻藉由底反應(yīng)性離子蝕刻來(lái)進(jìn)行。在本發(fā)明的 再一較佳實(shí)施例中，包括配置介電層以包括低介電常數(shù)的介電物質(zhì)。而在 本發(fā)明的又一較佳實(shí)施例中，包括配置介電層以包括金屬間介電層。此外， 在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，本發(fā)明所揭露的方法尚包括以導(dǎo)電物質(zhì)填充 介電層上的蝕刻區(qū)域以形成交互聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。而在另一個(gè)較佳實(shí)施例中，尚 包括藉由氧化電漿產(chǎn)生蝕刻物質(zhì)的軟化處理過(guò)程。
在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，揭露一種移除形成在半導(dǎo)體基材上的光 阻遮罩的方法。此方法包括提供一具有光阻遮罩的基材，并透過(guò)光阻遮罩，
進(jìn)行基材的蝕刻。接著以蝕刻物質(zhì)處理光阻遮罩的外圍結(jié)皮，其中蝕刻物 質(zhì)可以軟化光阻遮罩的外圍結(jié)皮。之后以超臨界流體自半導(dǎo)體材上移除上 述軟化處理的光阻遮罩。上述的蝕刻、軟化處理及移除過(guò)程于同一個(gè)反應(yīng) 室中進(jìn)行。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，上述的移除過(guò)程包括操作超臨界 流體以包括超臨界二氧化碳。而在另一較佳實(shí)施例中，上述的移除過(guò)程包 括操作超臨界流體以包括具有剝除化學(xué)物溶解于其中的的超臨界二氧化 碳。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施中，上述的軟化處理過(guò)程包括藉由含氧電漿產(chǎn) 生蝕刻物質(zhì)。在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例中，上述的軟化處理過(guò)程包括操 作蝕刻物質(zhì)以包括稀釋的蝕刻物質(zhì)。在本發(fā)明的再一較佳實(shí)施例中，包括 配置光阻遮罩以包括用以蝕刻半導(dǎo)體基材的圖案。
本發(fā)明所揭露的制造方法所用的設(shè)備包括反應(yīng)室，且此反應(yīng)室包括支 持半導(dǎo)體晶圓的平臺(tái)以及用以操控反應(yīng)室的控制器。此反應(yīng)室可以操控進(jìn)
行上述的蝕刻、軟化處理及移除過(guò)程。其中移除過(guò)程藉由超臨界流體來(lái)完 成的。
在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，上述的反應(yīng)室用以操控進(jìn)行底反應(yīng)性離 子蝕刻過(guò)程。在本發(fā)明的另一較佳實(shí)施例中，上述的反應(yīng)室操控使用含氧 電漿進(jìn)行軟化處理過(guò)程。在本發(fā)明的再一較佳實(shí)施例中，上述的反應(yīng)室操 控使用超臨界二氧化碳進(jìn)行移除過(guò)程。在本發(fā)明的一較佳實(shí)施例中，上述
的控制器可以在移除過(guò)程中操控反應(yīng)器維持溫度和壓力分別在約31° C以 上及約73 atm以上的狀態(tài)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式 上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā) 明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利 用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所 作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體制造方法，其特征在于其包括以下步驟提供基材，且該基材上具有介電層；形成光阻遮罩于該介電層之上，且該光阻遮罩具有開(kāi)口；蝕刻過(guò)程，其透過(guò)該光阻遮罩的開(kāi)口，蝕刻該介電層；處理過(guò)程，其使用一種蝕刻物質(zhì)，以處理該光阻遮罩的一部分；以及移除過(guò)程，其使用一種超臨界流體，以移除該光阻遮罩的處理部分。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于其中所述的超 臨界流體包括超臨界二氧化碳。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于其中所述的蝕 刻過(guò)程包括反應(yīng)性離子蝕刻。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于其中所述的介 電層包括一種低介電常數(shù)的介電物質(zhì)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于其中所述的介 電層包括金屬間介電層。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于更包括填充一 種導(dǎo)電金屬于介電層的一區(qū)域以形成一交互聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于其中所述的處 理過(guò)程包括使用 一氧化電漿以產(chǎn)生蝕刻物質(zhì)。
8、 一種半導(dǎo)體制造方法，其特征在于其包括以下步驟 提供基材，且該基材上具有光阻遮罩；蝕刻過(guò)程，其透過(guò)該光阻遮罩蝕刻該介電層，以使該光阻遮罩形成外 圍結(jié)皮；處理過(guò)程，其使用一種蝕刻物質(zhì)，以處理該外圍結(jié)皮，且其中該蝕刻 物質(zhì)可軟化該光阻遮罩的該外圍結(jié)皮；以及移除過(guò)程，其使用一種超臨界流體，以移除該光阻遮罩的該外圍結(jié)皮；以及其中該蝕刻過(guò)程、處理過(guò)程及移除過(guò)程在同 一反應(yīng)室中進(jìn)行。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于其中所述的處 理過(guò)程包括使用 一氧化電漿以產(chǎn)生所述的蝕刻物質(zhì)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于其中所述的 蝕刻物質(zhì)包括一種稀釋的蝕刻物質(zhì)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體制造方法，其特征在于其中所述的 光阻遮罩具有開(kāi)口以蝕刻所述的基材。
12、 一種用于半導(dǎo)體制造方法的的設(shè)備，其特征在于其包括 反應(yīng)室；平臺(tái)，用以支持基材；以及控制器，用以操控該反應(yīng)室的多個(gè)過(guò)程，且這些過(guò)程包括蝕刻過(guò)程；處理過(guò)程；以及移除過(guò)程，且該移除過(guò)程使用一種超臨界流體。
13、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于其中所述的處理過(guò)程包 括使用一種含氧電漿。
14、 根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于其中所述的控制器維持 反應(yīng)器的溫度和壓力分別在約31° C以上及約73 atm以上，以完成蝕刻過(guò) 程。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)于一種半導(dǎo)體制造方法及其設(shè)備。該半導(dǎo)體制造方法，包括提供具有介電層形成于上的基材，然后在介電層上形成光阻遮罩。在光阻遮罩上可定義出開(kāi)口，然后透過(guò)這些開(kāi)口蝕刻介電層。接著以蝕刻物質(zhì)處理部分的光阻遮罩，并以超臨界流體移除這些光阻遮罩上處理的部分。該設(shè)備是一種用于半導(dǎo)體制造方法的反應(yīng)室，能使上述的蝕刻、處理及移除過(guò)程于此單一的反應(yīng)室中進(jìn)行。本發(fā)明能在不破壞多孔性低介電常數(shù)的介電物質(zhì)情況下，進(jìn)行光阻移除的過(guò)程。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101170062SQ20071009048
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月24日
發(fā)明者吳文進(jìn), 汪青蓉, 王靜亞, 羅冠騰 申請(qǐng)人:臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司