控制接触窗微距的蚀刻方法技术

本发明专利技术涉及一种控制接触窗微距的蚀刻方法。首先，在基底表面依序覆盖一介电层、一缓冲层及一光阻图案层，其中光阻图案层具有一第一开口而露出缓冲层表面。接着，对缓冲层表面实施一第一蚀刻，以在第一开口下方形成一第二开口并露出介电层表面，其中第二开口底部宽度小于顶部宽度且小于第一开口的宽度。最后，对介电层表面实施一第二蚀刻以形成一接触窗并露出基底表面，其中接触窗的宽度大体等于第一开口的宽度。上述第一蚀刻系使用氟碳气体、氧气的混合气体作为蚀刻气体，其中氟碳气体的流量在４０－６０ｓｃｃｍ且氧气的流量在２－６ｓｃｃｍ。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体制作过程，特别涉及一种控制接触窗微距(critical dimension，CD)的蚀刻方法。传统上制作接触窗时，会先在介电层上涂覆一光阻层，接着利用微影蚀刻以在介电层中形成接触窗。然而，在蚀刻介电层期间，显影后的光阻图案层同时会受到蚀刻而使光阻图案层的微距(CD)变大。因此，所形成的接触窗微距会大于原先光阻图案层的微距。在过去，形成于接触窗顶部的金属内联机(interconnect)的线宽较大，即使接触窗微距变大，仍会在规格内而不受影响。然而，随着线宽的缩小，接触窗微距变大将造成金属线不良的电性接触，而降低组件可靠度。为了进一步了解本专利技术的背景，以下配合附图说明图1a到1b说明现有形成接触窗的方法。首先，请参照图1a，提供一基底100，例如一硅晶片，在基底100表面依序覆盖有一介电层102，及具有一开口104a的一光阻图案层104。接下来，请参照图1b，以光阻图案层104作为罩幕来蚀刻介电层102而形成一接触窗102a并露出基底100表面。然而，在蚀刻介电层102期间，光阻图案层104同时会受到蚀刻而使光阻图案层104的开口104a宽度变大，如标号104b所示。因此，所形成的接触窗102a宽度会大体等于开口104b的宽度。即，接触窗102a宽度大于光阻图案层104的开口104a宽度而发生微距偏移(CD bias)，导致组件可靠度降低。本专利技术的目的在于提供一种，其利用在缓冲层中形成一漏斗型的开口，且此开口底部的宽度小于蚀刻前光阻图案层的宽度，藉以防止发生微距偏移而提高组件可靠度。根据上述的目的，本专利技术提供一种，包括下列步骤提供一基底，在基底表面依序覆盖有一介电层、一缓冲层及一光阻图案层，其中光阻图案层具有一第一开口而露出缓冲层表面；对露出的缓冲层表面实施一第一蚀刻，以在第一开口下方形成一第二开口并露出介电层表面，其中第二开口的底部宽度小于顶部宽度且小于第一开口的宽度；以及对露出的介电层表面实施一第二蚀刻以形成一接触窗并露出基底表面，其中接触窗的宽度大体等于第一开口的宽度。上述缓冲层系一厚度在600--1000埃的有机底层抗反射层。再者，第一蚀刻系使用氟碳气体、氧气的混合气体作为蚀刻气体，其中氟碳气体的流量在40--60sccm且氧气的流量在2--6sccm。为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。图2a到2d绘示出根据本专利技术实施例的控制接触窗微距(CD)的蚀刻剖面示意图。100、200--基底；102、202--介电层；102a、202a--接触窗；104、206--光阻图案层；104a、104b、204a、206a、206b--开口；204--缓冲层；d、d’--宽度。首先，请参照图2a，提供一基底200，例如一硅晶片，此基底200表面形成有半导体组件，此处为简化图式，仅绘示出一平整基底。接着，利用现有沉积技术在基底200表面依序形成一介电层202及一缓冲层204，例如有机底层抗反射层(organic bottom anti-reflective coating，organic BARC)或介电抗反射层(dielectric ARC，DARC)。在本实施例中，此缓冲层204的厚度在600--1000埃的范围。之后，在缓冲层204上涂覆一光阻层(未绘示)。接着，利用现有微影制作过程来形成一光阻图案层206。其中，光阻图案层206具有一开口206a并露出缓冲层204表面。接下来，请参照图2b，利用光阻图案层206作为罩幕来蚀刻露出的缓冲层204表面，时间约20--40秒，以在开口206a下方形成一开口204a并露出介电层202表面。由于在蚀刻缓冲层204期间，光阻图案层206会同时受到蚀刻而使开口206a的宽度变大，如标号206b所示。为了防止先前所述的微距偏移问题，在本实施例中，蚀刻缓冲层204时，所使用的蚀刻反应气体包含氟碳气体(CF4)、氧气(O2)、及作为载气的氩气(Ar)。其中，氟碳气体的流量为40--60sccm，而较佳的流量为50sccm。氧气的流量在2--6sccm的范围，而较佳的流量为4sccm。此外，氩气流量在150--200sccm的范围，而较佳的流量为180sccm。再者，蚀刻缓冲层204所使用的高频功率(27MHz)及低频功率(2MHz)均在200W--400W的范围，而较佳的高频及低频功率为300W。之后，会形成一漏斗型开口204a。即，开口204a的底部宽度d小于顶部宽度d’且小于开口206a的宽度(在本实施例中，开口206a的宽度介于宽度d及宽度d’之间)。然后，请参照图2c，同样利用光阻图案层206作为罩幕来蚀刻露出的介电层202表面，时间约40--60秒，以形成一接触窗202a并露出该基底200表面。在本实施例中，蚀刻介电层202时，所使用的蚀刻反应气体包含氟碳气体(C4F8)、氧气(O2)、含氢的氟碳气体(CH2F2)及氧化碳气体(CO)。其中，氟碳气体的流量在6--10sccm的范围，而较佳的流量为8sccm。氧气的流量在5--9sccm的范围，而较佳的流量为7sccm。含氢的氟碳气体的流量在3--7sccm的范围，而较佳的流量为5sccm。氧化碳气体流量在50--100sccm的范围，而较佳的流量为50sccm。再者，蚀刻的工作压力在80--100mTorr的范围，而较佳的工作压力在95mTorr。另外，所使用的高频功率及低频功率在1000W--2000W的范围。最后，请参照图2d，依序去除光阻图案层206及抗反射层204。根据本专利技术的方法，先在缓冲层204中形成一漏斗型的开口204a，且此开口204a底部的小于蚀刻前的光阻图案层206微距(开口206a的宽度)。由于在蚀刻介电层202以形成接触窗202a期间，具有漏斗型的开口204a的缓冲层204的蚀刻速率小于介电层202的蚀刻速率，所以接触窗202a微距不会因光阻图案层206的微距变大而变大，使得接触窗202a的宽度大体等于开口206a的宽度。即，接触窗202a并没有发生微距偏移(CD bias)。因此，根据本专利技术的方法，能有效控制符合设计需求并增加组件可靠度。虽然本专利技术已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本专利技术，任何本领域普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本专利技术的保护范围当以权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制接触窗微距的蚀刻方法，其特征在于，包括下列步骤：提供一基底，该基底表面依序覆盖有一介电层、一缓冲层及一光阻图案层，该光阻图案层具有一第一开口而露出该抗反射层表面；对露出的该缓冲层表面实施一第一蚀刻以在该第一开口下方形成一第二 开口并露出该介电层表面，该第二开口的底部宽度小于顶部宽度且小于该第一开口的宽度；以及对露出的该介电层表面实施一第二蚀刻以形成一接触窗并露出该基底表面，该接触窗的宽度大体等于该第一开口的宽度。

【技术特征摘要】
1.一种控制接触窗微距的蚀刻方法，其特征在于，包括下列步骤提供一基底，该基底表面依序覆盖有一介电层、一缓冲层及一光阻图案层，该光阻图案层具有一第一开口而露出该抗反射层表面；对露出的该缓冲层表面实施一第一蚀刻以在该第一开口下方形成一第二开口并露出该介电层表面，该第二开口的底部宽度小于顶部宽度且小于该第一开口的宽度；以及对露出的该介电层表面实施一第二蚀刻以形成一接触窗并露出该基底表面，该接触窗的宽度大体等于该第一开口的宽度。2.如权利要求1所述的控制接触窗微距的蚀刻方法，其特征在于，所述的缓冲层为一有机底层抗反射层。3.如权利要求2所述的控制接触窗微距的蚀刻方法，其特征在于，所述的缓冲层的厚度在600--1000埃的范围。4.如权利要求2所述的控制接触窗微距的蚀刻方法，其特征在于，所述的第一蚀刻为...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱倍宏，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]