[發明專利]金屬結構光刻蝕刻方法以及金屬結構光刻蝕刻結構

在審

• 申請號: 201710079112.4
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106887388A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 沈思杰;李偉峰;沈惠平;肖培
• 申請（專利權）人: 上海華虹宏力半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/027;G03F7/20
• 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

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，更具體地說，本發明涉及一種金屬結構光刻蝕刻方法以及金屬結構光刻蝕刻結構。

背景技術

閃存以其便捷，存儲密度高，可靠性好等優點成為非揮發性存儲器中研究的熱點。從二十世紀八十年代第一個閃存產品問世以來，隨著技術的發展和各類電子產品對存儲的需求，閃存被廣泛用于手機，筆記本，掌上電腦和U盤等移動和通訊設備中。

閃存為一種非易變性存儲器，其運作原理是通過改變晶體管或存儲單元的臨界電壓來控制門極通道的開關以達到存儲數據的目的，使存儲在存儲器中的數據不會因電源中斷而消失，而閃存為電可擦除且可編程的只讀存儲器的一種特殊結構。如今閃存已經占據了非揮發性半導體存儲器的大部分市場份額，成為發展最快的非揮發性半導體存儲器。

另一方面，在半導體制造過程中，一般都需要對金屬結構進行光刻刻蝕，金屬結構光刻蝕刻工藝是半導體制造的常見工藝。在具體應用中，例如，根據現有技術的金屬結構光刻蝕刻方法包括：形成金屬阻擋層(一般是100A的TI或者200A的TIN)，執行第一金屬層的沉積(一般是1500A的AL或者90A的TI或者250A的200A TIN)，在第一金屬層上依次形成抗反射層(DARC，dielectric anti-reflective coating)(一般是的280A的SION和50A的氧化層)和光刻膠(一般是4200A的深紫外光刻膠)，對光刻膠進行圖案化處理，利用圖案化的光刻膠對金屬層執行刻蝕，隨后執行蝕刻后的清洗步驟，此后執行蝕刻后的外觀檢查步驟。

但是，隨著90nm閃存器件的尺寸縮小，金屬結構光刻蝕刻工藝不再使用深紫外(DUV)光刻膠，從而改用比深紫外光刻膠更軟而且更薄的ARF光刻膠。這樣，后續的工藝結構也需要做出修改。

因此，希望提供一種適用于90nm閃存器件的金屬結構光刻蝕刻方法以及金屬結構光刻蝕刻結構。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在上述缺陷，提供一種能夠適用于90nm閃存器件的金屬結構光刻蝕刻方法以及金屬結構光刻蝕刻結構。

為了實現上述技術目的，根據本發明，提供了一種金屬結構光刻蝕刻方法，包括：

第一步驟：形成金屬阻擋層；

第二步驟：執行第一金屬層的沉積；

第三步驟：在第一金屬層上依次形成抗反射層和抗反射層光刻膠；

第四步驟：在抗反射層光刻膠上形成ARF光刻膠；

第五步驟：對抗反射層光刻膠和ARF光刻膠進行圖案化處理；

第六步驟：利用圖案化的抗反射層光刻膠對抗反射層執行刻蝕；

第七步驟：利用圖案化的ARF光刻膠對金屬層執行刻蝕。

優選地，所述的金屬結構光刻蝕刻方法中還包括：第八步驟：隨后執行蝕刻后的清洗步驟；第九步驟：此后執行蝕刻后的外觀檢查步驟。

優選地，在所述的金屬結構光刻蝕刻方法中，所述金屬阻擋層是厚度為100A的TI或者厚度為100A的TIN。

優選地，在所述的金屬結構光刻蝕刻方法中，所述第一金屬層是厚度為1000A的AL或者厚度為90A的TI或者250A的TIN。

優選地，在所述的金屬結構光刻蝕刻方法中，所述抗反射層是厚度為700A的SION以及厚度為50A的氧化層。

優選地，在所述的金屬結構光刻蝕刻方法中，所述抗反射層光刻膠的厚度為800A。

優選地，在所述的金屬結構光刻蝕刻方法中，所述ARF光刻膠的厚度為2850A。

為了實現上述技術目的，根據本發明，還提供了一種金屬結構光刻蝕刻結構，其從下至上包括：金屬阻擋層、第一金屬層的、抗反射層、抗反射層光刻膠以及ARF光刻膠。

優選地，在所述的金屬結構光刻蝕刻結構中，所述金屬阻擋層是厚度為100A的TI或者厚度為100A的TIN；所述第一金屬層是厚度為1000A的AL或者厚度為90A的TI或者250A的TIN；所述抗反射層是厚度為700A的SION以及厚度為50A的氧化層；所述抗反射層光刻膠的厚度為800A；所述ARF光刻膠的厚度為2850A。