[發明專利]一種金屬溝槽的制作方法

有效

• 申請號: 200810037680.9
• 申請日: 2008-05-20
• 公開（公告）號: CN101587853A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: 周鳴;尹曉明
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/311
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

技術領域

本發明涉及半導體芯片金屬連線的制作領域，尤其涉及具有中間阻擋層的硅基底上金屬溝槽的制作方法。

背景技術

請參見如圖1所示預制作金屬溝槽的基底結構，硅基底1具有中間阻擋層21和底部阻擋層22。硅基底1上制作有過孔7，未制作有過孔7的硅基底1表面具有硬掩模層3，在蝕刻制作金屬溝槽之前，在硅基1上涂敷光阻4。傳統制作金屬溝槽的制作工藝流程請參見圖2。首先在圖1所示的基底結構上制作好過孔7(Via)；然后在過孔7內填充底層抗反射膜50(Bottom?Anti-Reflective?Coating：Barc)；緊接著對填充的Barc50進行回刻，在過孔7內保留標準高度h0的Barc50；在不制作金屬槽的硅基底1的硬掩模層3上涂敷光阻4，預備一次性主蝕刻掉未涂敷光阻的中間阻擋層21上的介質，即部分硬掩模層和中間阻擋層以上的硅基底部分；最后蝕刻形成金屬溝槽8。在過孔7內保留標準高度的Barc是用于在一次性主蝕刻形成金屬溝槽8時保護中間阻擋層21和中間阻擋21以下的硅基底部分。過孔7內Barc50的標準高度h0通常是要略高出中間阻擋層21在硅基底1中的位置的，主要是保證主蝕刻時中間阻擋層21不被損傷，以及中間阻擋層21以下的硅基底部分不被損傷。當保留在過孔7內Barc的高度高于標準高度h0時，主蝕刻難以去除貼近Barc50側壁的中間阻擋層21上的硅基底部分，從而使得最終制作出金屬溝槽存在多余的柵欄式硅介質(fence?issue)；當保留在過孔7內Barc的高度低于標準高度時，在主蝕刻過后容易出現中間阻擋層21或中間阻擋層21附近介質過多損傷出現面角(facet)的問題。

因此，隨著半導體制程不斷趨向于更小特征尺寸的發展，金屬溝槽的制作對保留在過孔7內Barc50的高度更為敏感，Barc50高于或低于標準高度h0，都會導致最終制作的金屬溝槽不符合要求：金屬溝槽8中出現柵欄式硅介質或出現面角問題。這樣，就需要對制作金屬溝槽反復檢查，根據檢查結果對制作環節進行反復監控和調整，以保證制作的金屬溝槽的質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種金屬溝槽的制作方法，以解決傳統金屬溝槽的制作方法制作的金屬溝槽中易出現多余的柵欄式硅基底和面角的問題。

為到達上述目的，本發明的金屬溝槽的制作方法，該金屬溝槽的制作是基于預先制作好過孔的硅基底制作，硅基底具有底部阻擋層和中間阻擋層。該金屬溝槽的制作包括以下步驟：a、在該硅基底的過孔內填充大于標準高度的底層抗反射膜；b、在硅基底上涂敷光阻，蝕刻未涂敷光阻的硅基底中間阻擋層以上的介質；c、進一步蝕刻，去除中間阻擋層上殘留的介質；所述步驟b的蝕刻包括：主蝕刻去掉所述底層抗反射膜未保護的中間阻擋層以上的部分介質；去除所述硅基底上光阻；過蝕刻去掉所述底層抗反射膜保護的中間阻擋層以上的部分介質。

其中，硅基底未制作過孔的表面部分具有一層硬掩模層。主蝕刻采用的蝕刻氣體為四氟化碳和氧氣，過蝕刻采用的蝕刻氣體為八氟環丁烷，氧氣和一氧化碳。而底層抗反射膜的標準高度為保護中間阻擋層及中間阻擋層以下介質的底層抗反射膜的高度。步驟c進一步蝕刻采用的蝕刻氣體是八氟環丁烷和氧氣。

與現有的金屬溝槽的制作方法相比，本發明金屬溝槽的制作方法，通過在過孔內保留高于標準高度的Barc，分主蝕刻和過蝕刻去除中間阻擋層上介質，進一步蝕刻去除殘留的介質。因此，本發明通過降低過孔內Barc高度的制作要求，可有效解決傳統制作方法中因過孔中Barc高度導致金屬溝槽中出現多余的柵欄式硅基底問題或面角問題。

附圖說明

以下結合附圖和具體實施例對本發明的金屬溝槽的制作方法作進一步詳細具體的說明。

圖1是制作金屬溝槽的基底結構示意圖。

圖2是基于圖1的基底結構金屬溝槽的傳統制作方法示意圖。

圖3是本發明金屬溝槽制作方法中回刻保留的底層抗反射膜示意圖。

圖4是本發明金屬溝槽制作步驟b中主蝕刻示意圖。

圖5是本發明金屬溝槽制作步驟b中過蝕刻示意圖。

圖6是本發明金屬溝槽制作步驟c及步驟d示意圖。

圖7是本發明金屬溝槽制作方法示意圖。

具體實施方式