一种接触孔的制备方法技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种接触孔的制备方法，包括：步骤S1，提供一复合晶圆，复合晶圆把包括由下至上依次堆叠的衬底、介质层、无定型碳层、介电抗反射层和底部抗反射层；步骤S2，于复合晶圆的上表面制备具有一预设图形的光阻层；步骤S3，对光阻层的预设图形暴露出的复合晶圆进行刻蚀，直至形成延伸至衬底中的接触孔的通孔；其中，步骤S3中，刻蚀复合晶圆中的无定型碳层之前，采用一等离子体刻蚀工艺刻蚀底部抗反射层形成具有一窄口的聚合物层；无定型碳层的厚度为2800A～3200A；介电抗反射层的厚度为300A～340A；能够改善接触孔制备过程中造成的接触孔缺陷的情况，保证了接触孔的电性连接性能，实现简单。

【技术实现步骤摘要】
一种接触孔的制备方法
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种接触孔的制备方法。
技术介绍
在50nm的工艺节点中，传统的接触孔的制备方法容易导致形成的接触孔存在缺陷。常见的接触孔的缺陷按形态分有多种，例如包括盲点、收缩和桥接三种形态，其中盲点指的是接触孔因为没有刻蚀穿透等原因没有能够连接上下的结构，收缩指的是形成的接触孔尺寸过小而无法形成有效的连接，桥接指的是相邻的接触孔相短路。经测试，特征尺寸小于70nm(纳米)时盲点问题更为严重，特征尺寸大于76nm时，桥接问题更加严重。参考图1～图4可知，造成盲点和收缩的问题，原因往往在于接触孔刻蚀的过程中深宽比不够高，使得刻蚀处的孔无法到达底部需要连接的结构，或者即使能够延伸至底部，所形成的接触孔也不具有足够的孔径，而如果延长刻蚀时间又可能导致横向刻蚀过多，造成桥接的问题，上述几点极大影响了接触孔的电连接性能，提高了接触孔的制备难度。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种接触孔的制备方法，其中，包括：步骤S1，提供一复合晶圆，所述复合晶圆包括由下至上依次堆叠的衬底、介质层、无定型碳层、介电抗反射层和底部抗反射层；步骤S2，于所述复合晶圆的上表面制备具有一预设图形的光阻层；步骤S3，对所述光阻层的所述预设图形暴露出的所述复合晶圆进行刻蚀，直至形成延伸至所述衬底中的接触孔的通孔；其中，所述步骤S3中，刻蚀所述复合晶圆中的所述无定型碳层之前，采用一等离子体刻蚀工艺刻蚀所述底部抗反射层形成具有一窄口的聚合物层；所述无定型碳层的厚度为2800A～3200A；所述介电抗反射层的厚度为300A～340A。上述的制备方法，其中，所述步骤S3中，刻蚀所述复合晶圆中的所述介电抗反射层和所述底部抗反射层的总的时间为60s～68s。上述的制备方法，其中，所述步骤S3中，刻蚀所述复合晶圆中的所述介电抗反射层和所述底部抗反射层的反应气体为四氟化碳或八氟环丁烷。上述的制备方法，其中，所述步骤S3中，刻蚀所述复合晶圆中的所述介电抗反射层和所述底部抗反射层的反应气体为八氟环丁烷时，所述八氟环丁烷的流量为9sccm～11sccm。上述的制备方法，其中，所述步骤S3中，刻蚀所述复合晶圆中的所述介电抗反射层和所述底部抗反射层的压强环境为96mTorr～104mTorr。上述的制备方法，其中，所述步骤S3中，刻蚀所述复合晶圆中的所述无定型碳层的时间为96s～104s。上述的制备方法，其中，刻蚀所述复合晶圆中的所述无定型碳层的反应气体为一氧化碳或氧气。上述的制备方法，其中，刻蚀所述复合晶圆中的所述无定型碳层的压强环境为9mTorr～11mTorr。上述的制备方法，其中，所述步骤S1中，通过依次制备由下至上堆叠的氮氧化硅层、氮化硅层、高密度等离子体层、硅酸乙酯层以及聚氧化乙烯层形成所述介质层。上述的制备方法，其中，所述无定型碳层的厚度为3000A；所述介电抗反射层的厚度为320A。有益效果：本专利技术提出的一种接触孔的制备方法，能够改善接触孔制备过程中造成的接触孔缺陷的情况，保证了接触孔的电性连接性能，实现简单。附图说明图1～3为现有技术中接触孔缺陷的电性测试图；图4为现有技术中接触孔缺陷的侧部剖视示意图；图5为本专利技术一实施例中接触孔的制备方法的步骤流程图；图6～8为本专利技术一实施例中接触孔的制备方法中各步骤形成的结构原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步说明。在一个较佳的实施例中，如图5所示，提出了一种接触孔的制备方法，各步骤形成的结构可以如图6～8所示，该制备方法可以包括：步骤S1，提供一复合晶圆，复合晶圆包括由下至上依次堆叠的衬底10、介质层20、无定型碳层30、介电抗反射层40和底部抗反射层50；步骤S2，于复合晶圆的上表面制备具有一预设图形的光阻层PR；步骤S3，对光阻层PR的预设图形暴露出的复合晶圆进行刻蚀，直至形成延伸至衬底10中的接触孔的通孔；其中，步骤S3中，刻蚀复合晶圆中的无定型碳层30之前，采用一等离子体刻蚀工艺刻蚀底部抗反射层50形成具有一窄口的聚合物层；无定型碳层30的厚度为2800A(埃)～3200A，例如为2850A，或2870A，或3050A，或3100A，或3150A等；介电抗反射层的厚度为300A～340A，例如为310A，或315A，或325A，或330A，或335A等。上述技术方案中，步骤S3中对复合晶圆的刻蚀可以包括多个刻蚀步骤，从而依次刻蚀复合晶圆中的各个层；由于介电抗反射层40和底部抗反射层50已经经过刻蚀，此时无定型碳层30的上表面已经暴露出来或者受到部分刻蚀，但是继续刻蚀会产生盲点或收缩等问题，因此需要在刻蚀复合晶圆中的无定型碳层30之前采用等离子体刻蚀工艺刻蚀底部抗反射层50，阱等离子体刻蚀后的底部抗反射层50形成一聚合物层，从而使得原本刻蚀形成的接触孔的通孔的上部内径缩小，形成窄口，且经过等离子体刻蚀后的底部抗反射层50可以是向上凸起的形态，该窄口的开口尺寸相较于光阻层PR的预设图形的尺寸更小，更有利于后续的刻蚀步骤的进行，提高刻蚀的深宽比；等离子体刻蚀的底部抗反射层50的等离子轰击效果，还有利于介电抗反射层40内的通孔尺寸缩小，同样有利于后续的刻蚀步骤的进行，提高刻蚀的深宽比；进行灰化、清洗工艺后可以去除光阻层PR；形成接触孔的通孔后，还需进行填充形成接触孔，这是本领域的常规技术，在此不再赘述。在一个较佳的实施例中，步骤S3中，刻蚀复合晶圆中的介电抗反射层40和底部抗反射层50的总的时间为60s(秒)～68s，举例来说，可以是62s，或63s，或64s，或66s，或67s等。上述实施例中，优选地，步骤S3中，刻蚀复合晶圆中的介电抗反射层40和底部抗反射层50的反应气体为四氟化碳或八氟环丁烷或edge氧气。上述实施例中，优选地，步骤S3中，刻蚀复合晶圆中的介电抗反射层和底部抗反射层的反应气体为八氟环丁烷时，八氟环丁烷的流量为9sccm(标准毫升/分钟)～11sccm，举例来说，可以是9.2sccm，或9.5sccm，或10sccm，或10.2sccm，或10.5sccm等。上述实施例中，优选地，步骤S3中，刻蚀复合晶圆中的介电抗反射层40和底部抗反射层50的压强环境为96mTorr(毫托)～104mTorr，例如为97mTorr，或98mTorr，或99mTorr，或100mTorr，或101mTorr，或102mTorr，或103mTorr等。在一个较佳的实施例中，步骤S3中，刻蚀复合晶圆中的无定型碳层30的时间为96s～104s，例如为97s，或98s，或99s，或100s，或101s，或102s，或103s等。上述实施例中，优选地，刻蚀复合晶圆中的无定型碳层30的反应气体为一氧化碳或氧气或edge氧气。上述实施例中，优选地，刻蚀复合晶圆中的无定型碳层的压强环境为9mTorr～11mTorr，例如为9.2mTorr，或9.5mTorr，或10mTorr，或10.2mTorr，或10.5mTorr等。在一个较佳的实施例中，步骤S1中，通过依次制备由下至上堆叠的氮氧化硅层21、氮化硅层22、高密度等离子体层23、硅酸乙酯层24以及聚氧化乙烯层25形成介质层20。上述技术方案中，可以采用碳氟气体制备高密度等离子体层23。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触孔的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1，提供一复合晶圆，所述复合晶圆把包括由下至上依次堆叠的衬底、介质层、无定型碳层、介电抗反射层和底部抗反射层；步骤S2，于所述复合晶圆的上表面制备具有一预设图形的光阻层；步骤S3，对所述光阻层的所述预设图形暴露出的所述复合晶圆进行刻蚀，直至形成延伸至所述衬底中的接触孔的通孔；其中，所述步骤S3中，刻蚀所述复合晶圆中的所述无定型碳层之前，采用一等离子体刻蚀工艺刻蚀所述底部抗反射层形成具有一窄口的聚合物层；所述无定型碳层的厚度为2800A～3200A；所述介电抗反射层的厚度为300A～340A。

【技术特征摘要】
1.一种接触孔的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1，提供一复合晶圆，所述复合晶圆把包括由下至上依次堆叠的衬底、介质层、无定型碳层、介电抗反射层和底部抗反射层；步骤S2，于所述复合晶圆的上表面制备具有一预设图形的光阻层；步骤S3，对所述光阻层的所述预设图形暴露出的所述复合晶圆进行刻蚀，直至形成延伸至所述衬底中的接触孔的通孔；其中，所述步骤S3中，刻蚀所述复合晶圆中的所述无定型碳层之前，采用一等离子体刻蚀工艺刻蚀所述底部抗反射层形成具有一窄口的聚合物层；所述无定型碳层的厚度为2800A～3200A；所述介电抗反射层的厚度为300A～340A。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，刻蚀所述复合晶圆中的所述介电抗反射层和所述底部抗反射层的总的时间为60s～68s。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，刻蚀所述复合晶圆中的所述介电抗反射层和所述底部抗反射层的反应气体为四氟化碳或八氟环丁烷。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，刻蚀所述复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凡，李秋智，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42