蚀刻方法及接触孔制作方法技术

一种蚀刻方法及接触孔制作方法。所述蚀刻方法包括：对基底进行反应离子蚀刻，对蚀刻后形成的沟槽进行真空抽气。所述蚀刻方法能够避免由于残留物堆积而影响最终形成的半导体器件的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及。
技术介绍
随着半导体器件线宽的越来越小(65nm或以下)，对于精细图形的制作主要采用 干法蚀刻。干法蚀刻包括等离子体蚀刻、离子束蚀刻和反应离子蚀刻(RIE)，而目前采用较 为广泛的就是反应离子蚀刻的方法。 上述精细图形的形状往往会影响最终形成的半导体器件的质量。以接触孔为例， 一个符合工艺要求的接触孔应具有较小的阻容(RC)值。而由于蚀刻的质量直接影响形成 接触孔的质量，因此蚀刻对接触孔的RC值将产生影响。 接触孔的制作工艺可以简单包括如下步骤以光刻胶图形为掩模，采用反应离子 蚀刻的方法形成接触孔的沟槽；去除光刻胶图形。在例如申请号为200610159332的中国专 利申请中还能发现更多关于接触孔制造的相关信息。 目前，在所述反应离子蚀刻工艺后的检测中发现，蚀刻后的沟槽中通常会留下复 杂混合物的残留物。这些残留物将有可能使得本应被蚀穿的接触孔未被蚀穿，或是由于残 留物在接触孔的沟槽内的堆积而改变了接触孔的形状，上述缺陷都可能导致接触孔的RC 值不符合工艺要求，而使得所形成的半导体器件质量降低。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是，现有蚀刻工艺后存在残留物沉积，而使得半导体器件质 量降低的问题。 为解决上述问题，本专利技术提供一种蚀刻方法，包括对基底进行反应离子蚀刻，对 蚀刻后形成的沟槽进行真空抽气。 本专利技术还提供一种接触孔制作方法，包括在待形成接触孔的基底表面形成图案 化的光掩模；以所述光掩模，对所述基底进行反应离子蚀刻；在所述反应离子蚀刻后，对蚀 刻后形成的沟槽进行真空抽气。 与现有技术相比，上述所公开的蚀刻方法具有以下优点通过在反应离子蚀刻后， 对蚀刻后沟槽进行真空抽气，将沟槽内残留物抽取出来，从而避免由于残留物堆积而影响 最终形成的半导体器件的质量。附图说明 图1是本专利技术蚀刻方法的一种实施方式图； 图2是本专利技术蚀刻方法应用于接触孔制作的一种实施例图； 图3a至图3f是图2所示接触孔制作过程示意图； 图4是本专利技术蚀刻方法应用于接触孔制作的另一种实施例图； 图5是本专利技术接触孔制作方法的一种实施方式图。具体实施例方式参照图1所示，本专利技术蚀刻方法的实施方式包括 步骤sl，对基底进行反应离子蚀刻； 步骤s2，对蚀刻后形成的沟槽进行真空抽气。 其中所述基底可以是为制作接触孔而需通过蚀刻形成沟槽的硅衬底，也可以是为 制作金属连线而需事先通过蚀刻形成连线沟槽的顶层为绝缘层的衬底。 下面通过一些包含上述蚀刻方法的接触孔制作实例进行进一步说明。 参照图2所示， 一种接触孔的制作方法实例包括 步骤slO，在从下至上依次具有氮化硅层和氧化层的衬底表面形成底层抗反射层 (BARC); 步骤sll，在所述底层抗反射层上涂布光刻胶，并曝光、显影形成光刻胶图形； 步骤s12，以所述光刻胶图形为掩模，蚀刻所述底层抗反射层至曝露出氧化层； 步骤s13，以所述光刻胶图形和底层抗反射层为掩模，采用反应离子蚀刻的方法分 两段蚀刻所述曝露出的氧化层，至曝露出氮化硅层； 步骤sl4，对蚀刻后形成的沟槽进行真空抽气。 下面结合附图对于上述实例过程进行详细说明，结合图2和图3a所示，上述制作 接触孔的过程首先为步骤s10所述，在已具有氮化硅层11和氧化层12的衬底10表面形成 底层抗反射层13，所述底层抗反射层13可以通过在所述氧化层12上涂胶来形成。 结合图2和图3b所示，接着如步骤sll所述，在所述底层抗反射层13上涂布光刻 胶，并曝光、显影形成光刻胶图形14。所述光刻胶可以通过例如旋转涂布等方式在所述底 层抗反射层13上形成。在涂布光刻胶后，通过曝光将接触孔掩模图形从掩模版上转移到光 刻胶上，并利用显影液将相应部位的光刻胶去除以形成与接触孔掩模图形一致的光刻胶图 形。 结合图2和图3c所示，然后如步骤s12所述，以所述光刻胶图形14为掩模，蚀刻 所述底层抗反射层13至曝露出氧化层12。所述蚀刻底层抗反射层13可以采用例如等离子 蚀刻的方法，蚀刻气体可以采用例如氧气、氧气和氮气的混合气体或氢气和氮气的混合气 体中的任意一种。 结合图2和图3d、图3e所示，接下来如步骤s13所述，以所述光刻胶图形14和底 层抗反射层13为掩模，采用反应离子蚀刻的方法分两段蚀刻所述曝露出的氧化层12，至曝 露出氮化硅层11。 继续参照图3d所示，虚线标记部位为第一段蚀刻的停止部位，所述反应离子蚀刻 的蚀刻气体可以采用例如C4F8或C4F6等气体。根据第一段蚀刻的蚀刻深度，选取适合的射 频功率源的功率以及蚀刻气体的流量。目前，可以通过专用的监测设备对于氧化层12的厚 度减少量或当前蚀刻点与氮化硅层11的距离进行监测，对所述蚀刻过程进行实时控制。当 蚀刻深度达到第一段蚀刻的蚀刻深度时，即停止该段蚀刻。 继续参照图3e所示，在第一段蚀刻之后，根据剩余氧化层12的厚度，选取适合的 射频功率源的功率以及蚀刻气体的流量，仍然采用例如C4F8或C4F6等气体作为蚀刻气体，继 续对氧化层12进行第二段蚀刻。由于所述蚀刻气体对于氧化层12下的氮化硅层11的蚀刻率很小，所述氮化硅层11实际作为第二段蚀刻的蚀刻停止层。当通过上述的监测设备发 现已蚀刻到氮化硅层11时，即停止第二段蚀刻。通常，考虑到监测设备的监测误差及其他 因素，所述第二段蚀刻通常为过蚀刻，例如使得氮化硅层11也被蚀刻掉一定厚度，以保证 所述氧化层12被蚀穿。 结合图2和图3f所示，在完成对氧化层12的反应离子蚀刻之后，如步骤s14所 述，对蚀刻后的沟槽15进行真空抽气。从图3f中可以看到，在反应离子蚀刻之后，氧化层 12被蚀刻去除部分形成的沟槽15内通常会存在一些残留物16，这些残留物可能包含例如 光刻胶颗粒、蚀刻反应物等一些细小颗粒组成的混合物。并且，如上所述的，该残留物16将 可能由于堆积与沟槽15内而使得接触孔的形状变形，或由于覆盖沟槽15底部而造成应蚀 穿的氧化层12未被蚀穿。因此，必须予以去除。 目前常用的是采用可以腐蚀这些残留物的化学试剂进行清洗，虽然能够达到去除残留物的目的，但是由于需要考虑到化学试剂不能对下层的材料造成不必要的损伤，因而需要选取合适的化学试剂，并且对试剂的用量也要进行相关控制。另外，在清洗之后，可能还会面对由于化学试剂的残留而造成的其他问题。因而，无论是在工艺成本控制上，还是在工艺质量控制上，单纯使用化学试剂清洗可能不能达到所需要的处理效果。 本例中对于残留物的处理方式是利用例如真空泵等气体抽取设备17，对沟槽15进行真空抽气，通过沟槽15内外的压力差将所述残留物16吸取出来，以减少甚至清除沟槽15内的残留物16。由于清除残留物16的过程完全是物理性的吸取过程，因而不会对已有的结构造成任何损伤，也不存在上述的利用化学试剂清洗后，由于化学试剂残留而造成的其他问题。 当然，为了达到最佳清除残留物的效果，所述通过真空抽气吸取残留物可以与化 学试剂清洗配合使用，例如在所述反应离子蚀刻后，先使用相应的化学试剂清洗蚀刻后的 沟槽，然后再对沟槽进行真空抽气，这样不仅能将所述残留物吸取出来，也可达到清除化学 试剂残留的目的。 为了使得真空抽气吸取残留物的效果更佳，还可以对于施行的时间进行预先设定或对真空抽气进行实时控制，以避免由于时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蚀刻方法，其特征在于，包括：对基底进行反应离子蚀刻，对蚀刻后形成的沟槽进行真空抽气。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈满华，张海洋，陈海华，韩宝东，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]