避免具间隙壁的接触窗中顶部微距变大的方法技术

本发明专利技术涉及一种避免具间隙壁的接触窗中顶部微距变大的方法。首先，在基底上依序形成一第一介电层、一蚀刻停止层及一光阻图案层。接着，以光阻图案层作为罩幕来蚀刻此蚀刻停止层及第一介电层以形成一接触窗。然后，在蚀刻停止层上及接触窗表面顺应性形成一第二介电层，并接着使用氧气、氟碳气体及氧化碳气体作为蚀刻反应气体来非等向性蚀刻第二介电层，以在接触窗侧壁形成一间隙壁。其中氧气与氟碳气体的流量分别在２－６ｓｃｃｍ及４－８ｓｃｃｍ的范围。由于蚀刻停止层为氮氧化硅层，且上述蚀刻反应气体对其蚀刻率低，可避免顶部微距变大而提高组件可靠度。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体制作过程，特别涉及一种，进而防止金属线产生不良电性接触而提高组件可靠度。为了进一步了解本专利技术的背景，以下配合第1a到1d图说明已知形成具间隙壁的接触窗的方法。首先，请参照附图说明图1a，提供一基底100，例如一硅晶片，在基底100表面依序覆盖有一第一介电层102，例如氧化硅层，及具有一开口104a的一光阻图案层104。此第一介电层102作为金属层间介电层(interlayer dielectric，ILD)。接下来，请参照图1b，以光阻图案层104作为罩幕来蚀刻第一介电层102而形成一接触窗102a并露出基底100表面。然后，请参照在图1c，在剥除光阻图案层104后，接着在第一介电层102上及接触窗102a表面顺应性形成一第二介电层106，例如氧化硅层或四乙基硅酸盐氧化物(TEOS oxide)层，以供后续形成间隙壁用。最后，请参照图1d中，非等向性蚀刻第二介电层106，以在接触窗102a侧壁形成一间隙壁106b而获得具较小微距(CD)接触窗106a。然而，在进行蚀刻制作过程以形成间隙壁106b期间，由于过蚀刻第一介电层102的上表面而使接触窗顶部接触窗106顶部微距变大，降低组件可靠度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，其利用在金属层间介电层上形成一蚀刻停止层，藉以阻隔用来形成间隙壁的介电层，防止发生过蚀刻而使顶部微距不会变大，进而提升组件的可靠度。根据上述的目的，本专利技术提供一种形成具间隙壁的接触窗的方法，包括下列步骤提供一基底，基底表面依序覆盖有一第一介电层、一蚀刻停止层及一光阻图案层；以光阻图案层作为罩幕来蚀刻此蚀刻停止层及第一介电层，以形成一接触窗并露出基底表面；在蚀刻停止层上及接触窗表面顺应性形成一第二介电层；以及非等向性蚀刻第二介电层，以在接触窗侧壁形成一间隙壁，其中使用氧气、氟碳气体及氧化碳气体作为蚀刻反应气体，且氟碳气体的流量在4--8sccm的范围。上述第二介电层为氧化硅层及四乙基硅酸盐氧化物层的一种，且蚀刻停止层为厚度在200--400埃的范围的氮氧化硅层。再者，上述非等向性蚀刻的工作压力在80--100mTorr的范围，所使用的高频功率及低频功率分别在700--900W及100--300W的范围，时间在20--30秒的范围。此外，氧气的流量为2--6sccm的范围，且氧化碳气体的流量在50--100sccm的范围。为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。图2a到2d为根据本专利技术实施例的形成具间隙壁的接触窗的剖面示意图。符号说明100、200--基底；102、202--第一介电层；102a、106a、202a、208a--接触窗；104、206--光阻图案层；104a、206a--开口；106、208--第二介电层；106b、208b--间隙壁；204--蚀刻停止层。具体实施例方式以下配合图2a到2d说明本专利技术实施例的形成具间隙壁的接触窗的方法。首先，请参照图2a，提供一基底200，例如一硅晶片。此基底200表面形成有半导体组件，此处为简化图式，仅绘示出一平整基底。接着，利用已知沉积技术在基底200表面上依序形成一第一介电层202，例如氧化硅层、一蚀刻停止层204，例如氮氧化硅(SiON)，以及一光阻层(未绘示)。在本实施例中，此蚀刻停止层204亦作为介电抗反射层(dielectric anti-reflectivecoating，DARC)且厚度在200--400埃的范围，较佳的厚度在300埃。随后，利用已知微影制作过程定义光阻层以形成具有一开口206a的一光阻图案层206。接下来，请参照图2b，以光阻图案层206作为罩幕来依序蚀刻此抗反射层204及第一介电层202，藉以形成一接触窗202a并露出基底200表面。随后，剥除光阻图案层206。接下来，请参照图2c，同样利用已知沉积技术在抗反射层204上及接触窗202a表面顺应性形成一厚度约800--1500埃范围的第二介电层208，例如由化学气相沉积法(chemical vapor deposition，CVD)所形成的氧化硅层或四乙基硅酸盐氧化物(TEOS oxide)层。最后，请参照2d图，对第二介电层208实施一非等向性蚀刻并以抗反射层204作为蚀刻停止层，进行时间约20--30秒，以在接触窗202a侧壁形成一间隙壁208b而获得微距(CD)较小于接触窗202a的接触窗208a。在本实施例中，上述非等向性蚀刻所使用的蚀刻反应气体包含氧气(O2)、氟碳气体(C4F8)、氧化碳气体(CO)及作为载气的氩气(Ar)。其中，氧气的流量为在2--6sccm的范围，而较佳的流量为4sccm。氟碳气体的流量在4--8sccm的范围，而较佳的流量为6sccm。氧化碳气体的流量在50--100sccm，且氩气流量为120--160sccm。再者，此非等向性蚀刻的工作压力在80--100mTorr的范围，而较佳的工作压力在90mTorr。另外，本实施例中非等向性蚀刻所使用的高频功率(27MHz)及低频功率(2MHz)分别在700--900W的范围及100--300W的范围。在上述的条件下来进行非等向性蚀刻时，由于本专利技术所使用介电抗反射层可作为非等向性蚀刻制作过程的蚀刻终止层，因此在形成间隙壁期间，可避免过蚀刻介电抗反射层而防止接触窗顶部微距变大。相较于已知方法，可有效防止金属线产生不良电性接触的问题而提高组件可靠度。虽然本专利技术已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本专利技术，任何本领域普通技术人员，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作更动与润饰，因此本专利技术的保护范围当以权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成具间隙壁的接触窗的方法，其特征在于，包括下列步骤：提供一基底，该基底表面依序覆盖有一第一介电层、一蚀刻停止层及一光阻图案层；以该光阻图案层作为罩幕来蚀刻该蚀刻停止层及该第一介电层，以形成一接触窗并露出该基底表面；在该蚀刻 停止层上及该接触窗表面顺应性形成一第二介电层；以及非等向性蚀刻该第二介电层，以在该接触窗侧壁形成一间隙壁。

【技术特征摘要】
1.一种形成具间隙壁的接触窗的方法，其特征在于，包括下列步骤提供一基底，该基底表面依序覆盖有一第一介电层、一蚀刻停止层及一光阻图案层；以该光阻图案层作为罩幕来蚀刻该蚀刻停止层及该第一介电层，以形成一接触窗并露出该基底表面；在该蚀刻停止层上及该接触窗表面顺应性形成一第二介电层；以及非等向性蚀刻该第二介电层，以在该接触窗侧壁形成一间隙壁。2.如权利要求1所述的形成具间隙壁的接触窗的方法，其特征在于，所述的第一介电层为氧化硅层。3.如权利要求1所述的形成具间隙壁的接触窗的方法，其特征在于，所述的第二介电层为氧化硅层及四乙基硅酸盐氧化物层的一种。4.如权利要求1所述的形成具间隙壁的接触窗的方法，其特征在于，所述的蚀刻停止层为一抗反射层。5.如权利要求1所述的形成具间隙壁的接触窗的方法，其特征在于，所述的蚀刻停止层为一氮氧化硅层。6.如权利要求1所述的形成具间隙壁的接触窗的方法，其特征在于，所述的非等向性蚀刻是使用氧气、氟碳气体及氧化碳气体作为蚀刻反应气体，且该氟碳气体的流量在4--...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱倍宏，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]