[發明專利]溝槽形成方法

有效

• 申請號: 200910197454.1
• 申請日: 2009-10-20
• 公開（公告）號: CN102044483A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 王琪;周鳴
• 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
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種溝槽形成方法。

背景技術

大規模集成電路制造工藝是一種平面制作工藝，其在同一襯底上形成大量各種類型的半導體器件，并互相連接以具有完整的功能。在集成電路制造過程中，常需要在襯底上形成大量的溝槽，形成的溝槽可通過填充金屬形成金屬連線。在例如申請號為200610159332.x的中國專利申請中還能發現更多關于形成溝槽的相關信息。

現有的溝槽的形成方法包括以下步驟，參考圖1：

步驟S11，提供形成有介質層的襯底；

步驟S12，在所述介質層上形成光刻膠圖形；

步驟S13，以所述光刻膠圖形為掩膜，采用等離子刻蝕工藝刻蝕介質層，形成溝槽。

在實際的集成電路制造過程中，通常會在襯底的不同位置，例如襯底的中心位置、襯底的邊緣位置形成同樣結構的溝槽，而由于現有刻蝕工藝的均一性的局限性，在同一刻蝕工藝中，襯底的中心位置、襯底的邊緣位置刻蝕的速度是不一致的，使得同一刻蝕工藝形成的溝槽在襯底的中心位置和襯底的邊緣位置深度不同，從而導致后續形成的溝槽在襯底不同位置電學性能差異較大。

發明內容

本發明解決的技術問題是形成溝槽的刻蝕工藝均一性差。

為解決上述問題，本發明提供了一種溝槽形成方法，包括：提供襯底；在所述襯底表面形成介質層；在所述介質層表面形成保護層；在保護層表面形成與溝槽對應的光刻膠圖形；以所述光刻膠圖形為掩膜，刻蝕保護層直至暴露出介質層；以所述光刻膠圖形和所述保護層為掩膜，采用第一刻蝕工藝刻蝕第一厚度的介質層；以所述光刻膠圖形和所述保護層為掩膜，采用與第一刻蝕工藝對應的第二刻蝕工藝刻蝕第二厚度的介質層，形成溝槽；所述第一刻蝕工藝與第二刻蝕工藝在襯底邊緣區域與襯底中心區域的均一性為互補關系。

可選的，所述介質層為單一覆層或者多層堆疊結構。

可選的，所述保護層材料選自氮摻雜的氧化硅。

可選的，刻蝕所述保護層的工藝參數為：刻蝕設備腔體壓力為30毫托至60毫托，頻率為13.6M的射頻功率為500瓦至1000瓦，頻率為2M的射頻功率為200瓦至400瓦，CF₄流量為每分鐘80標準立方厘米至每分鐘120標準立方厘米，CHF₃流量為每分鐘50標準立方厘米至每分鐘80標準立方厘米。

可選的，第一刻蝕工藝的具體工藝參數為：刻蝕設備腔體壓力為30毫托至60毫托，頻率為13.6M的射頻功率為800瓦至1200瓦，頻率為2M的射頻功率為200瓦至400瓦，CF₄流量為每分鐘250標準立方厘米至每分鐘300標準立方厘米。

可選的，與第一刻蝕工藝對應的第二刻蝕工藝的具體工藝參數為：刻蝕設備腔體壓力為30毫托至60毫托，偏壓功率為400瓦至600瓦，頻率為13.6M的射頻功率為500瓦至900瓦，頻率為2M的射頻功率為100瓦至400瓦，CF₄流量為每分鐘100標準立方厘米至每分鐘150標準立方厘米，C₄F₈流量為每分鐘30標準立方厘米至每分鐘80標準立方厘米，邊緣磁場強度為10高斯至50高斯。

可選的，第一刻蝕工藝具體工藝參數為：刻蝕設備腔體壓力為30毫托至60毫托，偏壓功率為400瓦至600瓦，頻率為13.6M的射頻功率為500瓦至900瓦，頻率為2M的射頻功率為100瓦至400瓦，CF₄流量為每分鐘100標準立方厘米至每分鐘150標準立方厘米，C₄F₈流量為每分鐘30標準立方厘米至每分鐘80標準立方厘米，邊緣磁場強度為10高斯至50高斯。

可選的，與第一刻蝕工藝對應的第二刻蝕工藝的具體工藝參數為：刻蝕設備腔體壓力為30毫托至60毫托，頻率為13.6M的射頻功率為800瓦至1200瓦，頻率為2M的射頻功率為200瓦至400瓦，CF₄流量為每分鐘250標準立方厘米至每分鐘300標準立方厘米。

可選的，所述第一厚度為所述溝槽深度的1/4至2/3。

可選的，所述第二厚度為所述溝槽深度的1/3至3/4。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：本發明采用了第一刻蝕工藝刻蝕介質層的第一厚度，采用了第二刻蝕工藝刻蝕介質層的第二厚度形成溝槽，從而使得位于襯底邊緣位置的溝槽與位于襯底中心位置的溝槽深度一致，提高了刻蝕工藝的均一性。

附圖說明