一种接触通孔及制作方法技术

本发明专利技术提供一种接触通孔及制作方法，该方法包括：提供一衬底，于衬底上形成自下而上层叠的层间介质层、底部抗反射层和光刻胶层，并图形化光刻胶层以形成光刻胶层开口；基于图形化的光刻胶层刻蚀底部抗反射层，其中，刻蚀底部抗反射层通入的气体包括C4F8，以形成漏斗状的底部抗反射层开口；刻蚀层间介质层以形成接触通孔。本发明专利技术的接触通孔及制作方法中，采用C4F8刻蚀底部抗反射层形成漏斗状底部抗反射层开口，减小接触通孔的关键尺寸；另外，刻蚀层间介质层时加入辅助气体，在光刻胶层开口的侧壁形成聚合物层，进一步减小接触通孔的关键尺寸，能够克服光刻工艺局限性，适用于更小的技术节点，提高器件集成度。提高器件集成度。提高器件集成度。

【技术实现步骤摘要】
一种接触通孔及制作方法


[0001]本专利技术属于半导体技术制造领域，涉及一种接触通孔及制作方法。

技术介绍

[0002]半导体制造在进入深亚微米结构之后，由于等离子体干法蚀刻各向异性的特点，开始广泛应用在半导体制造中，其原理是在反应腔室中加入反应气体，通过射频产生等离子体（plasma），一方面plasma产生的带电粒子在电场作用下朝晶圆表面加速运动，物理轰击去除未被保护的晶圆表面材料，另一方面plasma产生的化学元素与晶圆表面发生化学反应达到蚀刻的目的。
[0003]接触孔工艺是为器件引出连线的第一道工艺，接触孔的阻值会直接影响器件的反应速率，影响器件性能。因此接触孔工艺中影响阻值的参数，如接触孔的关键尺寸（CD）的大小，对器件的性能有很多的影响。传统的蚀刻工艺一般采用光刻胶作为蚀刻阻挡层，通过调节光刻胶开口的大小，得到满足工艺需求的蚀刻形貌，但当工艺节点进入到90nm、65nm乃至更小技术节点工艺，需要蚀刻工艺同样能够调节CD的大小，一方面增加接触孔图案的工艺窗口，另一方面也能够通过蚀刻工艺去覆盖掩模版设计上的局限。
[0004]因此，如何提供一种接触通孔及制作方法，用以解决光刻工艺的局限、减小接触通孔的关键尺寸，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种接触通孔及制作方法，用于解决现有技术中光刻工艺局限导致的接触通孔的关键尺寸无法调节等问题。
[0006]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种接触通孔的制作方法，包括以下步骤：提供一衬底，于所述衬底上形成自下而上层叠的层间介质层、底部抗反射层和光刻胶层，并图形化所述光刻胶层以形成光刻胶层开口；基于图形化的所述光刻胶层刻蚀所述底部抗反射层，其中，刻蚀所述底部抗反射层通入的气体包括C4F8，以形成漏斗状的底部抗反射层开口；基于图形化的所述光刻胶层刻蚀所述层间介质层以形成接触通孔。
[0007]可选地，所述底部抗反射层开口的侧壁与水平面之间的夹角范围不超过70
°
。
[0008]可选地，刻蚀所述层间介质层的过程中还通入辅助气体以在所述光刻胶层开口的侧壁形成聚合物层。
[0009]可选地，所述层间介质层包括氧化硅层，刻蚀所述层间介质层通入的刻蚀气体包括C4F6，所述辅助气体包括H2。
[0010]可选地，所述辅助气体还包括O2。
[0011]可选地，刻蚀所述层间介质层时，所述C4F6的流量范围为8
‑
10 sccm，所述O2的流量范围为7
‑
9 sccm，所述H2的流量范围为1
‑
3 sccm。
[0012]可选地，所述底部抗反射层包括氧化硅层，刻蚀所述底部抗反射层通入的气体还包括O2。
[0013]可选地，刻蚀所述底部抗反射层时，所述C4F8的流量范围为7
‑
9 sccm，所述O2的流量范围为6
‑
8 sccm。
[0014]可选地，形成所述层间介质层之前，还包括于所述衬底上形成多晶硅层的步骤，所述层间介质层覆盖所述多晶硅层。
[0015]本专利技术还提供一种接触通孔，所述接触通孔由上述任意一项所述的制作方法制作而成。
[0016]如上所述，本专利技术的接触通孔及制作方法中，采用C4F8刻蚀底部抗反射层形成漏斗状底部抗反射层开口，减小接触通孔的关键尺寸。另外，刻蚀层间介质层时加入辅助气体，在光刻胶层开口的侧壁形成聚合物层，进一步减小接触通孔的关键尺寸，能够克服光刻工艺局限性，得到满足工艺需求的接触通孔，适用于更小的技术节点，提高器件集成度。
附图说明
[0017]图1显示为一种接触通孔的制作方法中于衬底上形成层间介质层、底部抗反射层与光刻胶层，并图形化光刻胶层的示意图。
[0018]图2显示为一种接触通孔的制作方法中刻蚀底部抗反射层的示意图。
[0019]图3显示为一种接触通孔的制作方法中刻蚀底部抗反射层后的电镜图片。
[0020]图4显示为一种接触通孔的制作方法中刻蚀层间介质层的示意图。
[0021]图5显示为一种接触通孔的制作方法中形成的接触通孔的电镜图片。
[0022]图6显示为本专利技术的接触通孔的制作方法的工艺流程图。
[0023]图7显示为本专利技术的接触通孔的制作方法中于衬底上形成层间介质层、底部抗反射层与光刻胶层，并图形化光刻胶层的示意图。
[0024]图8显示为本专利技术的接触通孔的制作方法中刻蚀底部抗反射层的示意图。
[0025]图9显示为本专利技术的接触通孔的制作方法中刻蚀底部抗反射层后的电镜图片。
[0026]图10显示为本专利技术的接触通孔的制作方法中刻蚀层间介质层的示意图。
[0027]图11显示为刻蚀气体氟/碳比与刻蚀关系的示意图。
[0028]图12显示为本专利技术的接触通孔的制作方法中刻蚀层间介质层后的电镜图片。
[0029]图13显示为本专利技术的接触通孔的制作方法中形成的接触通孔的电镜图片。
[0030]元件标号说明：1
‑
衬底；2
‑
层间介质层；3
‑
底部抗反射层；4
‑
光刻胶层；5
‑
多晶硅层；6
‑
底部抗反射层开口；7
‑
钝化层；8
‑
接触通孔；9
‑
聚合物层；S1~S3
‑
步骤。
具体实施方式
[0031]以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。
[0032]请参阅图1至图13。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数
目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0033]如图1所示，显示为一种接触通孔的制作方法中于衬底1上形成层间介质层2、底部抗反射层3与光刻胶层4，并图形化光刻胶层4的示意图；图2显示为刻蚀底部抗反射层3的示意图，其中，底部抗反射层开口6呈垂直状的相貌，图3显示为刻蚀底部抗反射层3后的电镜图片；图4显示为刻蚀层间介质层2的示意图，图5显示为刻蚀层间介质层后的形成的接触通孔的电镜图片，接触通孔8的CD受光刻工艺局限不可调节，随着器件集成度的提高、工艺节点的减小，改善光刻工艺局限导致的接触通孔的关键尺寸无法调节，减小接触通孔的关键尺寸实属必要。
[0034]本实施例提供一种接触通孔的制作方法，请参阅图6，显示为该方法的工艺流程图，包括以下步骤：S1：提供一衬本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触通孔的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一衬底，于所述衬底上形成自下而上层叠的层间介质层、底部抗反射层和光刻胶层，并图形化所述光刻胶层以形成光刻胶层开口；基于图形化的所述光刻胶层刻蚀所述底部抗反射层，其中，刻蚀所述底部抗反射层通入的气体包括C4F8，以形成漏斗状的底部抗反射层开口；基于图形化的所述光刻胶层刻蚀所述层间介质层以形成接触通孔。2.根据权利要求1所述的接触通孔的制作方法，其特征在于：所述底部抗反射层开口的侧壁与水平面之间夹角范围不超过70
°
。3.根据权利要求1所述的接触通孔的制作方法，其特征在于：刻蚀所述层间介质层的过程中还通入辅助气体以在所述光刻胶层开口的侧壁形成聚合物层。4.根据权利要求3所述的接触通孔的制作方法，其特征在于：所述层间介质层包括氧化硅层，刻蚀所述层间介质层通入的刻蚀气体包括C4F6，所述辅助气体包括H2。5.根据权利要求4所述的接触通孔的制作方法，其特征在于：所述辅助气体还包括O2。6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：周壮壮，王佳进，孟凡顺，
申请(专利权)人：粤芯半导体技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：