浅沟槽隔离及通孔刻蚀工艺刻蚀窗口的方法技术

本发明专利技术提供一种浅沟槽隔离及通孔刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，该浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法包括：提供衬底，在衬底上依次形成氧化硅层、氮化硅层、第一底层抗反射涂层和光刻胶层；通过刻蚀工艺进行第一次光刻形成第一窗口；进行第二次光刻形成第二窗口；去除光刻胶层和第一底层抗反射涂层形成第三窗口；在第三窗口内形成第二底层抗反射涂层；对第三窗口内的第二底层抗反射涂层进行第三次光刻，以通过刻蚀第三窗口内的第二底层抗反射涂层产生的聚合物作为侧壁保护层，以侧壁保护层作为阻挡层在氮化硅层、氧化硅层和衬底上形成具有一定倾斜角度的第四窗口，第四窗口为浅沟槽隔离的浅沟槽。本发明专利技术通过形成较好形貌的浅沟槽及通孔。通孔。通孔。

【技术实现步骤摘要】
浅沟槽隔离及通孔刻蚀工艺刻蚀窗口的方法


[0001]本专利技术涉及集成电路制造工艺领域，特别涉及一种浅沟槽隔离及通孔刻蚀工艺刻蚀窗口的方法。

技术介绍

[0002]在器件的沟道长度、结深以及栅氧厚度等尺寸等比缩小的同时，电源电压并未随之等比减小，这导致沟道区的横向和纵向电场显著增加，进而造成器件特性的退化趋于严重，所以浅沟槽隔离的工艺窗口也成为研究的重点。就隔离工艺本身而言，其沟槽形貌的合理性具有举足轻重的作用。因为工艺的特点需求，浅沟槽一般要求具有85度至87度的倾斜角，这也反向决定刻蚀过程中需要一定量的聚合物来保护侧壁。不当的聚合物保护容易造成较差的浅沟槽形貌，而不良的浅沟槽形貌容易造成后续填充过早封口，导致填充不足进一步影响隔离效果。因此，通过确保浅沟槽刻蚀形貌的稳定性与合理性是提高浅沟槽隔离刻蚀工艺窗口质量的关键环节。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于，提供了一种，以解决浅沟槽及通孔刻蚀形貌较差的问题。
[0004]为达到上述目的，本专利技术提供一种浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，包括：
[0005]提供衬底；
[0006]在衬底上形成氧化硅层；
[0007]在氧化硅层上形成氮化硅层；
[0008]在氮化硅层上形成第一底层抗反射涂层；
[0009]在第一底层抗反射涂层上形成光刻胶层；
[0010]通过刻蚀工艺对光刻胶层和第一底层抗反射涂层进行第一次光刻至氮化硅层的上表面形成第一窗口；
[0011]通过刻蚀工艺沿所述第一窗口对氮化硅层和氧化硅层进行第二次光刻，形成第二窗口；
[0012]去除光刻胶层和第一底层抗反射涂层，在氮化硅层和氧化硅层上形成第三窗口；
[0013]在氮化硅层上及其上的第三窗口内形成第二底层抗反射涂层；
[0014]去除氮化硅层上的第二底层抗反射涂层；
[0015]通过刻蚀工艺对第三窗口内的第二底层抗反射涂层进行第三次光刻至衬底内，以通过刻蚀第三窗口内的第二底层抗反射涂层产生的聚合物作为侧壁保护层，以侧壁保护层作为阻挡层在氮化硅层、氧化硅层和衬底上形成具有一定倾斜角度的第四窗口，所述第四窗口为浅沟槽隔离的浅沟槽。
[0016]进一步的，本专利技术提供的浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，所述去除氮化硅层上的第二底层抗反射涂层的使用气体及参数如下：
[0017]使用气体及流量为：CF4，80
‑
100sccm；
[0018]射频功率为：300
‑
400w；
[0019]射频电压为：120
‑
180V；
[0020]气体压力为：5
‑
8mtorr。
[0021]进一步的，本专利技术提供的浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，所述通通过刻蚀第三窗口内的第二底层抗反射涂层产生的聚合物作为侧壁保护层，以侧壁保护层作为阻挡层在氮化硅层、氧化硅层和衬底上形成具有一定倾斜角度的第四窗口，所述第四窗口为浅沟槽隔离的浅沟槽的方法中的刻蚀参数如下：
[0022]其中刻蚀气体及流量包括：HBr，350
‑
380sccm；O2，9
‑
12sccm；SF6 6
‑
9sccm；
[0023]射频功率为：1000
‑
1200w；
[0024]射频电压为：170
‑
200V；
[0025]气体压力为：12
‑
18mtorr。
[0026]进一步的，本专利技术提供的浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，所述氧化硅层为二氧化硅。
[0027]进一步的，本专利技术提供的浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，所述氮化硅层为氮化硅或氮氧化硅。
[0028]进一步的，本专利技术提供的浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，还包括：去除刻蚀时产生的副产物。
[0029]进一步的，本专利技术提供的浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，通过氧气去除刻蚀时产生的副产物。
[0030]进一步的，本专利技术提供的浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，所述浅沟槽隔离刻蚀工艺为双沟槽光刻工艺、双线条光刻工艺、三重光刻工艺或者自对准的双重成像光刻工艺。
[0031]为达到上述目的，本专利技术还提供一种通孔刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，包括：
[0032]在待刻蚀通孔材质上刻蚀沟槽，所述沟槽为盲槽；
[0033]在沟槽内填充底层抗反射涂层；
[0034]通过刻蚀沟槽内的底层抗反射涂层产生的聚合物作为侧壁保护层，以侧壁保护层作为阻挡层形成具有一定倾斜角度贯穿在待刻蚀通孔材质上的窗口，所述窗口为通孔。
[0035]进一步的，本专利技术提供的通孔刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，还包括：
[0036]去除刻蚀通孔时产生的副产物。
[0037]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0038]本专利技术提供的浅沟槽隔离及通孔刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，通过刻蚀窗口内部产生聚合物的充分性与近距离性，能够更加充分且足量保证浅沟槽及通孔刻蚀形貌的倾斜度，形成较好形貌的浅沟槽及通孔，避免形成较直、多斜率或者位置较低的不良形貌，减少了浅沟槽及通孔失效的发生概率，保证浅沟槽隔离及通孔的良率。
[0039]本专利技术提供的浅沟槽隔离及通孔刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，将刻蚀产生聚合物来源集中在刻蚀窗口的内部，较大程度的保证了正在刻蚀窗口的侧壁保护程度，能够避免形成较低位置或者双倍以上斜率等多斜率的不良形貌，扩大了填充工艺窗口，提高了浅沟槽或者通孔的刻蚀形貌的质量。
[0040]本专利技术提供的浅沟槽隔离及通孔刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，将刻蚀产生的聚合物
集中在刻蚀窗口内部，能够通过侧壁传递效应扩大沟槽倾斜度的工艺窗口，保证良好的隔离作用。
[0041]本专利技术提供的浅沟槽隔离及通孔刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，较大量的聚合物粘附在刻蚀窗口的侧壁，能够减少刻蚀过程中等离子体损伤，提升了半导体器件的性能。
附图说明
[0042]图1至图8是刻蚀浅沟槽的过程结构示意图；
[0043]图中所示：
[0044]101、衬底；
[0045]102、氧化硅层；
[0046]103、氮化硅层；
[0047]104、第一底层抗反射涂层；
[0048]105、光刻胶层；
[0049]106、第二底层抗反射涂层；
[0050]200、浅沟槽；
[0051]201、第一窗口；
[0052]202、第二窗口；
[0053]203、第三窗口；
[0054]204、第四窗口。
具体实施方式
[0055]以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的金属线的挖孔结构及方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，其特征在于，包括：提供衬底；在衬底上形成氧化硅层；在氧化硅层上形成氮化硅层；在氮化硅层上形成第一底层抗反射涂层；在第一底层抗反射涂层上形成光刻胶层；通过刻蚀工艺对光刻胶层和第一底层抗反射涂层进行第一次光刻至氮化硅层的上表面形成第一窗口；通过刻蚀工艺沿所述第一窗口对氮化硅层和氧化硅层进行第二次光刻，形成第二窗口；去除光刻胶层和第一底层抗反射涂层，在氮化硅层和氧化硅层上形成第三窗口；在氮化硅层上及其上的第三窗口内形成第二底层抗反射涂层；去除氮化硅层上的第二底层抗反射涂层；通过刻蚀工艺对第三窗口内的第二底层抗反射涂层进行第三次光刻至衬底内，以通过刻蚀第三窗口内的第二底层抗反射涂层产生的聚合物作为侧壁保护层，以侧壁保护层作为阻挡层在氮化硅层、氧化硅层和衬底上形成具有一定倾斜角度的第四窗口，所述第四窗口为浅沟槽隔离的浅沟槽。2.如权利要求1所述的浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，其特征在于，所述去除氮化硅层上的第二底层抗反射涂层的使用气体及参数如下：使用气体及流量为：CF4，80
‑
100sccm；射频功率为：300
‑
400w；射频电压为：120
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180V；气体压力为：5
‑
8mtorr。3.如权利要求1所述的浅沟槽隔离刻蚀工艺刻蚀窗口的方法，其特征在于，所述通过刻蚀第三窗口内的第二底层抗反射涂层产生的聚合物作为侧壁保护层，以侧壁保护层作为阻挡层在氮化硅层、氧化硅层和衬底上形成具有一定倾斜角度的第四窗口，所述第四窗...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈串，李东，吴智勇，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：