專利名稱：內(nèi)連線的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種內(nèi)連線的形成方法，特別是有關(guān)于一種降低開(kāi)口的高寬比，以提高沉積的絕緣層的溝填能力的內(nèi)連線的形成方法。
在組件愈來(lái)愈小的趨勢(shì)下，微影制程的分辨率相當(dāng)重要。因此有人提出以硬罩幕層來(lái)做為蝕刻罩幕，如此可以使用厚度較薄的光阻來(lái)定義硬罩幕層后，再進(jìn)行鋁金屬蝕刻。由于硬罩幕層常用的材質(zhì)為氧化硅，因此，硬罩幕層在蝕刻完鋁金屬后并不去除，然而此舉會(huì)增加開(kāi)口的高寬比，其高寬比高達(dá)3-4左右，這樣會(huì)造成后續(xù)沉積氧化硅時(shí)溝填困難。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種內(nèi)連線的形成方法，其特征是它包括如下步驟
(1)提供一金屬層于一絕緣層上；(2)在該金屬層上形成圖案化的一罩幕層；(3)將該罩幕層的圖案轉(zhuǎn)移至該金屬層中，以形成一開(kāi)口；(4)于該罩幕層、金屬層和絕緣層的表面形成順應(yīng)性的一襯氮化硅層；(5)進(jìn)行反應(yīng)性離子蝕刻，對(duì)該罩幕層的角落及角落處的該襯氮化硅層的蝕刻速率快于該開(kāi)口底部的該襯氮化硅層的蝕刻速率，將該罩幕層削角，以降低該開(kāi)口的高寬比；(6)移除該襯氮化硅層；(7)覆蓋一絕緣層，并填滿該開(kāi)口。
該金屬層為鋁金屬層。該罩幕層的材質(zhì)為氧化硅。該反應(yīng)性離子蝕刻的制程氣體包括碳氟化合物或氬氣，該碳氟化合物是擇自CHF3、CH3F、CH2F2、CF4、C4F6、C4F8、C5F8或其中任二者的混合。該反應(yīng)性離子蝕刻的制程氣體包括氧化氣體，該氧化氣體是擇自CO、O2或其混合組成。該反應(yīng)性離子蝕刻的壓力為3-100毫托爾，電力為500-2000瓦。
另一種內(nèi)連線的形成方法，其特征是它包括如下步驟(1)提供一金屬層于第一氧化硅層上；(2)于該金屬層上形成圖案化的氧化硅罩幕層；(3)將該氧化硅罩幕層的圖案轉(zhuǎn)移至該金屬層中，以形成一開(kāi)口；(4)于該氧化硅罩幕層、金屬層和第一氧化硅層的表面形成順應(yīng)性的一襯氮化硅層；(5)進(jìn)行反應(yīng)性離子蝕刻，其對(duì)角落處的氮化硅對(duì)氧化硅的蝕刻選擇比為10-20，對(duì)該開(kāi)口底部的氮化硅對(duì)氧化硅的蝕刻選擇比大于50，以將該氧化硅罩幕層削角；(6)移除該襯氮化硅層；(7)覆蓋第二氧化硅層，并填滿該開(kāi)口。
下面結(jié)合較佳實(shí)施例配合附圖詳細(xì)說(shuō)明。


圖1-圖5為本發(fā)明的內(nèi)連線的制造流程的剖面示意圖。
參閱圖1，提供基底100，此基底100中已形成所需的各種組件，為簡(jiǎn)化圖式，這些組件并未繪示于圖中?；?00上方為一層絕緣層102，材質(zhì)可為氧化硅，此絕緣層102是為內(nèi)層介電層(inter-layer dielectric layer，ILD)或是內(nèi)金屬介電層(inter-metal dielectric layer，IMD)。接著于絕緣層102上形成金屬層104，其材質(zhì)為可蝕刻的金屬材質(zhì)，例如鋁金屬。
接著，通過(guò)微影蝕刻，于金屬層104上形成圖案化的罩幕層106，此罩幕層106具有導(dǎo)線圖案。其材質(zhì)可為由TEOS沉積反應(yīng)而成的氧化硅材質(zhì)。
參閱圖2所示，接著，進(jìn)行金屬蝕刻，將罩幕層106的圖案轉(zhuǎn)移至金屬層104中，以形成貫穿罩幕層106和金屬層104的開(kāi)口108，開(kāi)口108暴露出絕緣層102。
參閱圖3所示，接著，于罩幕層106、金屬層104和絕緣層102的表面形成順應(yīng)性的襯氮化硅層110，其形成方法為化學(xué)氣相沉積法。此襯氮化硅層110是用以保護(hù)開(kāi)口108底部的絕緣層102。
參閱圖4所示，接著，進(jìn)行反應(yīng)性離子蝕刻(reactive ion etching，RIE)，其對(duì)罩幕層106的角落及角落處的襯氮化硅層110的蝕刻速率快于開(kāi)口108底部的襯氮化硅層110的蝕刻速率，以將罩幕層106削角成如圖所示的罩幕層106a，而襯氮化硅層110轉(zhuǎn)為如圖所示位于開(kāi)口108內(nèi)的襯氮化硅層110a，以降低開(kāi)口108的高度，即降低其高寬比。
本發(fā)明所使用的反應(yīng)性離子蝕刻制程其對(duì)角落及開(kāi)口108底部的蝕刻速率有相當(dāng)大的差異。反應(yīng)性離子蝕刻制程所選用的蝕刻劑，對(duì)角落及開(kāi)口108底部的氮化硅和對(duì)氧化硅的蝕刻選擇比具有相當(dāng)大差異，對(duì)角落處的氮化硅和對(duì)氧化硅的蝕刻選擇比約為10-20左右，開(kāi)口108底部的氮化硅對(duì)氧化硅的蝕刻選擇比大于50。
上述的反應(yīng)性離子蝕刻的制程氣體(即蝕刻劑)包括碳氟化合物和氬氣(Ar)，其中碳氟化合物是擇自CHF3、CH3F、CH2F2、CF4、C4F6、C4F8、C5F8或其中任二者的混合。此外，上述的制程氣體還可包括氧化氣體，此氧化氣體可為CO、O2或兩者的混合。
上述的反應(yīng)性離子蝕刻制程的蝕刻條件如下，壓力約為3-100毫托爾(mT)，電力約為500-2000瓦(W)。
參閱圖5所示，接著，移除襯氮化硅層110a后，沉積一層絕緣層112，并填入開(kāi)口108中，絕緣層112的材質(zhì)可為氧化硅。開(kāi)口108經(jīng)由上述的反應(yīng)性離子蝕刻處理后，高寬比已較小，使后絕緣層112的沉積制程可以較易進(jìn)行，不會(huì)有溝填困難的問(wèn)題發(fā)生。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限制本發(fā)明，任何熟習(xí)此項(xiàng)技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神所做的修改與潤(rùn)飾，都屬于發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)連線的形成方法，其特征是它包括如下步驟(1)提供一金屬層于一絕緣層上；(2)在該金屬層上形成圖案化的一罩幕層；(3)將該罩幕層的圖案轉(zhuǎn)移至該金屬層中，以形成一開(kāi)口；(4)于該罩幕層、金屬層和絕緣層的表面形成順應(yīng)性的一襯氮化硅層；(5)進(jìn)行反應(yīng)性離子蝕刻，對(duì)該罩幕層的角落及角落處的該襯氮化硅層的蝕刻速率快于該開(kāi)口底部的該襯氮化硅層的蝕刻速率，將該罩幕層削角，以降低該開(kāi)口的高寬比；(6)移除該襯氮化硅層；(7)覆蓋一絕緣層，并填滿該開(kāi)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)連線的形成方法，其特征是該金屬層為鋁金屬層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)連線的形成方法，其特征是該罩幕層的材質(zhì)為氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)連線的形成方法，其特征是該反應(yīng)性離子蝕刻的制程氣體包括碳氟化合物和氬氣，該碳氟化合物是擇自CHF3、CH3F、CH2F2、CF4、C4F6、C4F8、C5F8或其中任二者的混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)連線的形成方法，其特征是該反應(yīng)性離子蝕刻的制程氣體包括氧化氣體，該氧化氣體是擇自CO、O2或其混合組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)連線的形成方法，其特征是該反應(yīng)性離子蝕刻的壓力為3-100毫托爾，電力為500-2000瓦。
7.一種內(nèi)連線的形成方法，其特征是它包括如下步驟(1)提供一金屬層于第一氧化硅層上；(2)于該金屬層上形成圖案化的氧化硅罩幕層；(3)將該氧化硅罩幕層的圖案轉(zhuǎn)移至該金屬層中，以形成一開(kāi)口；(4)于該氧化硅罩幕層、金屬層和第一氧化硅層的表面形成順應(yīng)性的一襯氮化硅層；(5)進(jìn)行反應(yīng)性離子蝕刻，其對(duì)角落處的氮化硅對(duì)氧化硅的蝕刻選擇比為10-20，對(duì)該開(kāi)口底部的氮化硅對(duì)氧化硅的蝕刻選擇比大于50，以將該氧化硅罩幕層削角；(6)移除該襯氮化硅層；(7)覆蓋第二氧化硅層，并填滿該開(kāi)口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)連線的形成方法，其特征是該金屬層為鋁金屬層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)連線的形成方法，其特征是該反應(yīng)性離子蝕刻的制程氣體包括碳氟化合物或氬氣，該碳氟化合物是擇自CHF3、CH3F、CH2F2、CF4、C4F6、C4F8、C5F8或其中任二者的混合。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)連線的形成方法，其特征是該反應(yīng)性離子蝕刻的制程氣體包括氧化氣體，該氧化氣體是擇自由CO、O2或其混合組成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)連線的形成方法，其特征是該反應(yīng)性離子蝕刻的壓力為3-100毫托爾，電力為500-2000瓦。
全文摘要
一種內(nèi)連線的形成方法，通過(guò)于絕緣層上提供一層金屬層，并于金屬層上形成圖案化的罩幕層；接著將罩幕層的圖案轉(zhuǎn)移至金屬層中，以形成貫穿罩幕層和金屬層的開(kāi)口；于罩幕層、金屬層和絕緣層的表面形成順應(yīng)性的襯氮化硅層后，進(jìn)行反應(yīng)性離子蝕刻，降低罩幕層和金屬層所構(gòu)成的開(kāi)口的高寬比，具有提高沉積的絕緣層的溝填能力的功效。
文檔編號(hào)H01L21/3213GK1428837SQ0114473
公開(kāi)日2003年7月9日 申請(qǐng)日期2001年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月24日
發(fā)明者黃則堯, 林智清, 孫玉琪, 吳昌榮 申請(qǐng)人:南亞科技股份有限公司