[發(fā)明專利]鈍化層蝕刻的改進(jìn)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110592270.6
• 申請(qǐng)日: 2021-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN115410913A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙偉;任冬華;王長山;郝建英;趙兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/311
• 分類號(hào): H01L21/311;H01L21/768
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 虞凌霄

本發(fā)明涉及一種鈍化層蝕刻的改進(jìn)方法，包括：步驟A，獲取晶圓結(jié)構(gòu)；所述晶圓結(jié)構(gòu)包括襯底、襯底上的金屬結(jié)構(gòu)以及覆蓋所述金屬結(jié)構(gòu)的鈍化層；步驟B，光刻形成蝕刻窗口；步驟C，通過所述蝕刻窗口以第一射頻功率干法蝕刻所述鈍化層，在蝕刻至所述金屬結(jié)構(gòu)前停止；步驟D，通過所述蝕刻窗口以第二射頻功率繼續(xù)向下進(jìn)行干法蝕刻，直至蝕刻至所述金屬結(jié)構(gòu)；所述第二射頻功率小于所述第一射頻功率。本發(fā)明在鈍化層蝕刻至所述金屬結(jié)構(gòu)前，降低干法蝕刻的射頻功率，從而能夠降低干法蝕刻的等離子體開始接觸到金屬結(jié)構(gòu)時(shí)的等離子體電荷密度，改善等離子體損傷，避免等離子體損傷導(dǎo)致器件開啟電壓異常。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種鈍化層蝕刻的改進(jìn)方法。

背景技術(shù)

鈍化層蝕刻是半導(dǎo)體生產(chǎn)制造過程中的一個(gè)干法蝕刻過程，在頂鋁圖形形成后再使用CVD的方法覆蓋二氧化硅和氮化硅介質(zhì)，然后用光刻技術(shù)形成圖形，再干法蝕刻將圖形轉(zhuǎn)移至晶圓上。鈍化層蝕刻具體可以利用等離子體技術(shù)結(jié)合物理轟擊和化學(xué)反應(yīng)來移除掉特定材料。在量產(chǎn)過程中，偶發(fā)性發(fā)生WAT(Wafer Acceptance Test，晶圓驗(yàn)收測試)測試Vt(開啟電壓)參數(shù)異常，其表現(xiàn)為Vt片內(nèi)均勻性偏大。

WAT Vt參數(shù)異常超出規(guī)范時(shí)會(huì)導(dǎo)致芯片不能夠被正常使用，產(chǎn)生報(bào)廢或良率損失。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決器件開啟電壓異常的問題，有必要提供一種鈍化層蝕刻的改進(jìn)方法。

一種鈍化層蝕刻的改進(jìn)方法，包括：步驟A，獲取晶圓結(jié)構(gòu)；所述晶圓結(jié)構(gòu)包括襯底、襯底上的金屬結(jié)構(gòu)以及覆蓋所述金屬結(jié)構(gòu)的鈍化層；步驟B，光刻形成蝕刻窗口；步驟C，通過所述蝕刻窗口以第一射頻功率干法蝕刻所述鈍化層，在蝕刻至所述金屬結(jié)構(gòu)前停止；步驟D，通過所述蝕刻窗口以第二射頻功率繼續(xù)向下進(jìn)行干法蝕刻，直至蝕刻至所述金屬結(jié)構(gòu)；所述第二射頻功率小于所述第一射頻功率。

上述鈍化層蝕刻的改進(jìn)方法，在鈍化層蝕刻至所述金屬結(jié)構(gòu)前，降低干法蝕刻的射頻功率，從而能夠降低干法蝕刻的等離子體開始接觸到金屬結(jié)構(gòu)時(shí)的等離子體電荷密度，改善等離子體損傷，避免等離子體損傷導(dǎo)致器件開啟電壓異常。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二射頻功率是所述步驟C的干法蝕刻產(chǎn)生的等離子體不會(huì)對(duì)所述金屬結(jié)構(gòu)造成等離子體損傷的功率。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第二射頻功率為400W至600W。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述金屬結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)電主體和導(dǎo)電主體上的輔助層，所述步驟D是在蝕刻至所述輔助層后停止，所述步驟D之后還包括：步驟E，通過所述蝕刻窗口以第三射頻功率繼續(xù)向下進(jìn)行干法蝕刻至所述導(dǎo)電主體，所述第三射頻功率大于所述第二射頻功率。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一射頻功率和第三射頻功率相等。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一射頻功率和第三射頻功率為800W至1500W。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述導(dǎo)電主體包括鋁銅，所述輔助層包括鈦層和所述鈦層上的氮化鈦層。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟D是在蝕刻至所述氮化鈦層后停止。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述鈍化層包括硅氧化物層和硅氧化物層上的硅氮化物層。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述硅氧化物層包括二氧化硅層，所述硅氮化物層包括氮化硅層。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟A獲取的晶圓結(jié)構(gòu)還包括設(shè)于所述金屬結(jié)構(gòu)和硅氧化物層之間的蝕刻停止層，所述蝕刻停止層為絕緣介質(zhì)且材質(zhì)與所述硅氧化物層不同；所述步驟C是蝕刻至所述蝕刻停止層。