[發明專利]溝槽的形成方法

有效

• 申請號: 201210224449.7
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103515301A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 張海洋;周俊卿
• 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(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種溝槽的形成方法，包括：

提供一襯底，所述襯底上形成有介質層和掩膜層，所述介質層和掩膜層中形成有多個通孔，所述掩膜層上及多個通孔中形成有光學近似層；以及

執行多次干法刻蝕工藝，以去除所述掩膜層之上的部分光學近似層，并使得所述襯底上各區域的通孔內剩余的光學近似層高度差小于一預定值。

2.如權利要求1所述的溝槽的形成方法，其特征在于，所述預定值為50nm。

3.如權利要求1所述的溝槽的形成方法，其特征在于，所述多次干法刻蝕工藝包括第一次干法刻蝕工藝和第二次干法刻蝕工藝，其中，

所述第一次干法刻蝕工藝，去除所述掩膜層之上的部分光學近似層以及所述通孔內的部分厚度的光學近似層，暴露出所述掩膜層的表面；

所述第二次干法刻蝕工藝，去除所述通孔內的部分厚度的光學近似層；

所述第一次干法刻蝕工藝對所述通孔內的光學近似層的刻蝕量在所述襯底上各區域的分布與所述第二次干法刻蝕工藝對所述通孔內的光學近似層的刻蝕量在所述襯底上各區域的分布相反。

4.如權利要求3所述的溝槽的形成方法，其特征在于，所述第一次干法刻蝕工藝對所述通孔內的光學近似層的刻蝕量從襯底中心到襯底邊緣逐步遞增，所述第二次干法刻蝕工藝對所述通孔內的光學近似層刻蝕量從襯底中心到襯底邊緣逐步遞減。

5.如權利要求4所述的溝槽的形成方法，其特征在于，所述第一次干法刻蝕工藝的氣壓低于所述第二次干法刻蝕工藝的氣壓。

6.如權利要求5所述的溝槽的形成方法，其特征在于，所述第一次干法刻蝕工藝的氣壓范圍為13mTorr~17mTorr，所述第二次干法刻蝕工藝的氣壓范圍為18mTorr~22mTorr。

7.如權利要求4所述的溝槽的形成方法，其特征在于，所述第一次干法刻蝕工藝通入二氧化碳，所述第二次干法刻蝕工藝通入氫氣和氮氣。

8.如權利要求7所述的溝槽的形成方法，其特征在于，所述第一次干法刻蝕工藝的二氧化碳的流量范圍為370L/min~430L/min，所述第二次干法刻蝕工藝的氫氣的流量范圍為270L/min~330L/min、氮氣的流量范圍為270L/min~330L/min。

9.如權利要求4所述的溝槽的形成方法，其特征在于，所述第一次干法刻蝕工藝和第二次干法刻蝕的高頻功率范圍為650W~750W、低頻功率為0W。

10.如權利要求3所述的溝槽的形成方法，其特征在于，所述第一次干法刻蝕工藝對所述通孔內的光學近似層的刻蝕量從襯底中心到襯底邊緣逐步遞減，所述第二次干法刻蝕工藝對所述通孔內的光學近似層刻蝕量從襯底中心到襯底邊緣逐步遞增。

11.如權利要求1至10中任意一項所述的溝槽的形成方法，其特征在于，所述襯底上還包括：

形成于所述襯底中的金屬連線層；

形成于所述襯底和金屬連線層上的金屬連線保護層；

形成于所述光學近似層之上的氧化層；

形成于所述氧化層之上的抗反射層；以及

形成于所述抗反射層之上的圖形化的光阻。

12.如權利要求11所述的溝槽的形成方法，其特征在于，執行多次干法刻蝕工藝之前，還包括：

以所述圖形化的光阻為掩膜，刻蝕去除部分抗反射層，暴露出所述氧化層的表面；以及

繼續以所述圖形化的光阻為掩膜，刻蝕去除部分氧化層，暴露出所述光學近似層的表面。

13.如權利要求12所述的溝槽的形成方法，其特征在于，執行多次干法刻蝕工藝之后，還包括：

刻蝕去除所述光學近似層上的氧化層，同時去除兩個相鄰通孔之間的介質層上的掩膜層；

以所述光學近似層為掩膜，刻蝕去除兩個相鄰通孔之間部分厚度的介質層；

剝離去除所述掩膜層上的光學近似層和通孔內剩余的光學近似層，暴露出掩膜層的表面和通孔底部的金屬連線保護層的表面；以及

刻蝕去除通孔下方的金屬連線保護層，暴露出所述金屬連線層。