钝化层蚀刻的改进方法技术

本发明专利技术涉及一种钝化层蚀刻的改进方法，包括：步骤A，获取晶圆结构；所述晶圆结构包括衬底、衬底上的金属结构以及覆盖所述金属结构的钝化层；步骤B，光刻形成蚀刻窗口；步骤C，通过所述蚀刻窗口以第一射频功率干法蚀刻所述钝化层，在蚀刻至所述金属结构前停止；步骤D，通过所述蚀刻窗口以第二射频功率继续向下进行干法蚀刻，直至蚀刻至所述金属结构；所述第二射频功率小于所述第一射频功率。本发明专利技术在钝化层蚀刻至所述金属结构前，降低干法蚀刻的射频功率，从而能够降低干法蚀刻的等离子体开始接触到金属结构时的等离子体电荷密度，改善等离子体损伤，避免等离子体损伤导致器件开启电压异常。异常。异常。

【技术实现步骤摘要】
钝化层蚀刻的改进方法


[0001]本专利技术涉及半导体制造领域，特别是涉及一种钝化层蚀刻的改进方法。

技术介绍

[0002]钝化层蚀刻是半导体生产制造过程中的一个干法蚀刻过程，在顶铝图形形成后再使用CVD的方法覆盖二氧化硅和氮化硅介质，然后用光刻技术形成图形，再干法蚀刻将图形转移至晶圆上。钝化层蚀刻具体可以利用等离子体技术结合物理轰击和化学反应来移除掉特定材料。在量产过程中，偶发性发生WAT(Wafer Acceptance Test，晶圆验收测试)测试Vt(开启电压)参数异常，其表现为Vt片内均匀性偏大。
[0003]WAT Vt参数异常超出规范时会导致芯片不能够被正常使用，产生报废或良率损失。

技术实现思路

[0004]为了解决器件开启电压异常的问题，有必要提供一种钝化层蚀刻的改进方法。
[0005]一种钝化层蚀刻的改进方法，包括：步骤A，获取晶圆结构；所述晶圆结构包括衬底、衬底上的金属结构以及覆盖所述金属结构的钝化层；步骤B，光刻形成蚀刻窗口；步骤C，通过所述蚀刻窗口以第一射频功率干法蚀刻所述钝化层，在蚀刻至所述金属结构前停止；步骤D，通过所述蚀刻窗口以第二射频功率继续向下进行干法蚀刻，直至蚀刻至所述金属结构；所述第二射频功率小于所述第一射频功率。
[0006]上述钝化层蚀刻的改进方法，在钝化层蚀刻至所述金属结构前，降低干法蚀刻的射频功率，从而能够降低干法蚀刻的等离子体开始接触到金属结构时的等离子体电荷密度，改善等离子体损伤，避免等离子体损伤导致器件开启电压异常。
>[0007]在其中一个实施例中，所述第二射频功率是所述步骤C的干法蚀刻产生的等离子体不会对所述金属结构造成等离子体损伤的功率。
[0008]在其中一个实施例中，所述第二射频功率为400W至600W。
[0009]在其中一个实施例中，所述金属结构包括导电主体和导电主体上的辅助层，所述步骤D是在蚀刻至所述辅助层后停止，所述步骤D之后还包括：步骤E，通过所述蚀刻窗口以第三射频功率继续向下进行干法蚀刻至所述导电主体，所述第三射频功率大于所述第二射频功率。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一射频功率和第三射频功率相等。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一射频功率和第三射频功率为800W至1500W。
[0012]在其中一个实施例中，所述导电主体包括铝铜，所述辅助层包括钛层和所述钛层上的氮化钛层。
[0013]在其中一个实施例中，所述步骤D是在蚀刻至所述氮化钛层后停止。
[0014]在其中一个实施例中，所述钝化层包括硅氧化物层和硅氧化物层上的硅氮化物层。
[0015]在其中一个实施例中，所述硅氧化物层包括二氧化硅层，所述硅氮化物层包括氮化硅层。
[0016]在其中一个实施例中，所述步骤A获取的晶圆结构还包括设于所述金属结构和硅氧化物层之间的蚀刻停止层，所述蚀刻停止层为绝缘介质且材质与所述硅氧化物层不同；所述步骤C是蚀刻至所述蚀刻停止层。
[0017]在其中一个实施例中，还包括侦测所述步骤C和步骤D的蚀刻生成物的光谱波长的步骤；所述步骤C中在侦测到所述蚀刻停止层的蚀刻生成物的特征光谱波长浓度上升时停止蚀刻，并执行步骤D；所述步骤D在侦测到所述蚀刻停止层的蚀刻生成物的特征光谱波长浓度下降时停止蚀刻，并执行步骤E。
[0018]在其中一个实施例中，所述蚀刻停止层的材质包括氮化硅；所述步骤C中在侦测到光谱波长的浓度上升时停止蚀刻，并执行步骤D；所述步骤D在侦测到光谱波长的浓度下降时停止蚀刻，并执行步骤E。
[0019]在其中一个实施例中，所述步骤C和步骤D在相同的设备中进行干法蚀刻。
[0020]在其中一个实施例中，所述步骤C、步骤D及步骤E在相同的设备中进行干法蚀刻。
[0021]在其中一个实施例中，所述步骤C和步骤D的蚀刻气体包括CF4、CHF3、AR、SF6及N2。
[0022]在其中一个实施例中，所述步骤B是光刻形成接触孔的蚀刻窗口。
[0023]在其中一个实施例中，所述金属结构为顶层金属，所述步骤A中获取的晶圆结构还包括顶层金属之前的层次。本申请还提供另一种钝化层蚀刻的改进方法，包括：获取晶圆结构；所述晶圆结构包括衬底、衬底上的金属结构以及覆盖所述金属结构的钝化层；光刻形成蚀刻窗口；通过所述蚀刻窗口以第一射频功率干法蚀刻所述钝化层，在蚀刻至所述金属结构前停止；将等离子体的电荷密度降低至不会对所述金属结构造成等离子体损伤后，继续通过所述蚀刻窗口向下进行干法蚀刻，直至蚀刻至所述金属结构。
[0024]在其中一个实施例中，所述第二射频功率为400W至600W。
[0025]在其中一个实施例中，所述金属结构包括导电主体和导电主体上的辅助层，所述步骤D是在蚀刻至所述辅助层后停止，所述步骤D之后还包括：步骤E，通过所述蚀刻窗口以第三射频功率继续向下进行干法蚀刻至所述导电主体，所述第三射频功率大于所述第二射频功率。
[0026]在其中一个实施例中，所述第一射频功率和第三射频功率相等。
[0027]在其中一个实施例中，所述第一射频功率和第三射频功率为800W至1500W。
[0028]在其中一个实施例中，所述导电主体包括铝铜，所述辅助层包括钛层和所述钛层上的氮化钛层。
[0029]在其中一个实施例中，所述步骤D是在蚀刻至所述氮化钛层后停止。
[0030]在其中一个实施例中，所述钝化层包括硅氧化物层和硅氧化物层上的硅氮化物层。
[0031]在其中一个实施例中，所述硅氧化物层包括二氧化硅层，所述硅氮化物层包括氮化硅层。
[0032]在其中一个实施例中，所述步骤A获取的晶圆结构还包括设于所述金属结构和硅氧化物层之间的蚀刻停止层，所述蚀刻停止层为绝缘介质且材质与所述硅氧化物层不同；所述步骤C是蚀刻至所述蚀刻停止层。
[0033]在其中一个实施例中，还包括侦测所述步骤C和步骤D的蚀刻生成物的光谱波长的步骤；所述步骤C中在侦测到所述蚀刻停止层的蚀刻生成物的特征光谱波长浓度上升时停止蚀刻，并执行步骤D；所述步骤D在侦测到所述蚀刻停止层的蚀刻生成物的特征光谱波长浓度下降时停止蚀刻，并执行步骤E。
[0034]在其中一个实施例中，所述蚀刻停止层的材质包括氮化硅；所述步骤C中在侦测到光谱波长的浓度上升时停止蚀刻，并执行步骤D；所述步骤D在侦测到光谱波长的浓度下降时停止蚀刻，并执行步骤E。
[0035]在其中一个实施例中，所述步骤C和步骤D在相同的设备中进行干法蚀刻。
[0036]在其中一个实施例中，所述步骤C、步骤D及步骤E在相同的设备中进行干法蚀刻。
[0037]在其中一个实施例中，所述步骤C和步骤D的蚀刻气体包括CF4、CHF3、AR、SF6及N2。
[0038]在其中一个实施例中，所述步骤B是光刻形成接触孔的蚀刻窗口。
[0039]在其中一个实施例中，所述金属结构为顶层金属，所述步骤A中获取的晶圆结构还包括顶层金属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钝化层蚀刻的改进方法，包括：步骤A，获取晶圆结构；所述晶圆结构包括衬底、衬底上的金属结构以及覆盖所述金属结构的钝化层；步骤B，光刻形成蚀刻窗口；步骤C，通过所述蚀刻窗口以第一射频功率干法蚀刻所述钝化层，在蚀刻至所述金属结构前停止；步骤D，通过所述蚀刻窗口以第二射频功率继续向下进行干法蚀刻，直至蚀刻至所述金属结构；所述第二射频功率小于所述第一射频功率。2.根据权利要求1所述的钝化层蚀刻的改进方法，其特征在于，所述第二射频功率是所述步骤C的干法蚀刻产生的等离子体不会对所述金属结构造成等离子体损伤的功率。3.根据权利要求2所述的钝化层蚀刻的改进方法，其特征在于，所述第二射频功率为400W至600W。4.根据权利要求1所述的钝化层蚀刻的改进方法，其特征在于，所述金属结构包括导电主体和导电主体上的辅助层，所述步骤D是在蚀刻至所述辅助层后停止，所述步骤D之后还包括：步骤E，通过所述蚀刻窗口以第三射频功率继续向下进行干法蚀刻至所述导电主体，所述第三射频功率大于所述第二射频功率。5.根据权利要求4所述的钝化层蚀刻的改进方法，其特征在于，所述导电主体包括铝铜，所述辅助层包括钛层和所述钛层上的氮化钛层。6.根据权利要求4或5所述的钝化层蚀刻的改进方法，其特征在于，所述钝化层包括硅氧化物层和硅氧化物层上的硅氮化物层。7.根据权利要求6所述的钝化层蚀刻的改进方法，其特征在于，所述硅氧化物层包括二氧化硅层，所述硅氮化物层包括氮化硅层。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，任冬华，王长山，郝建英，赵兵，
申请(专利权)人：无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：