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【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體領域,具體涉及一種半導體結構的刻蝕方法。
技術介紹
1、在半導體制造過程中,后段金屬連線工藝隨著關鍵尺寸的逐漸減少,金屬溝槽與溝槽之間的間距也在逐漸減少,在半導體器件使用的過程中金屬溝槽間會形成寄生電容,影響器件的使用壽命。為了降低寄生電容,半導體后段間的介質層材料選擇使用低介電常數(low-k)的介質。
2、在半導體刻蝕的過程中,將光刻形成的圖案傳遞下去后需要對光刻膠進行灰化去除,在光刻膠去除的過程中同時也會對低介電常數材料產生損傷,致使半導體結構內形成的通孔側壁存在損傷。如圖1所示,陰影區域為半導體結構內形成的通孔,該陰影區域存在多個臺階,這些臺階就是形成的損傷,這些損傷會影響半導體結構的可靠性。
3、因此,急需一種可以降低低介電常數材料損傷的方法。
技術實現思路
1、因此,為了克服上述現有技術的缺點,本專利技術提供一種半導體結構的刻蝕方法,可以降低刻蝕過程中對低介電常數材料的損傷,提高產品可靠性,提高材料機械性能。
2、為了實現上述目的,本專利技術提供一種半導體結構的刻蝕方法,包括:s1,干法刻蝕將待刻蝕基片的目標刻蝕區域表面的硬掩膜層進行去除,所述待刻蝕基片至少包括從下至上的襯底層、刻蝕停止層、介電層、硬掩膜層以及光刻膠層,所述介電層具有致孔劑;s2,根據預定參數干法刻蝕所述目標刻蝕區域處的介電層,形成刻蝕圖案;s3,干法刻蝕所述光刻膠層;s4,通過混合氣體電解后激發uv光釋放介電層里的致孔劑讓介電層內的si鍵、o鍵、
3、在其中一個實施例中,s4中,所述混合氣體為hbr和ar的混合氣體。
4、在其中一個實施例中,s4中,hbr在所述混合氣體含量為5%~30%,ar在所述混合氣體含量為70%~95%,所述混合氣體流量為200sccm至600sccm。
5、在其中一個實施例中,s1干法蝕刻、s2干法刻蝕、s3干法刻蝕、及s5干法刻蝕為反應離子蝕刻或等離子體蝕刻工藝。
6、在其中一個實施例中,所述s1干法蝕刻過程中,氣體的流量比例為chf3:cf4:o2=0~100:200~300:0~20;
7、所述s2干法蝕刻過程中,氣體的流量比例為ar:cf4:o2=600~900:200~300:0~20;
8、所述s3干法蝕刻過程中,氣體的流量比例為co2:o2=200~500:200~500;
9、所述s5干法蝕刻過程中,氣體的流量比例為ar:cf4:n2:o2=200~1000:20~120:0~300:0~30。
10、在其中一個實施例中,所述干法刻蝕的參數包括:刻蝕氣體為cf4、chf3、nf3、ch2f2或c4f8,稀釋氣體為n2、o2、co、he或ar,所述刻蝕氣體的氣體流量為10sccm至200sccm,所述稀釋氣體的氣體流量為10sccm至200sccm`,腔室壓強為30mtorr至200mtorr。
11、在其中一個實施例中,s6中,利用氮氣、氫氣、氧氣、一氧化碳、二氧化碳中至少一種氣體處理所述開孔的內壁的過程中,氣體的流量為300sccm至500sccm,處理時間為12s至60s。
12、在其中一個實施例中,所述待刻蝕基片具有氧化層,氧化層設置在所述介電層和所述刻蝕停止層之間,在s4和s5之間還存在s7,干法刻蝕所述氧化層。
13、在其中一個實施例中,s7,刻蝕氣體的氣體流量為10sccm至200sccm,稀釋氣體的氣體流量為10sccm至200sccm,腔室壓強為30mtorr至200mtorr。
14、與現有技術相比,本專利技術的優點在于:通過工藝優化,在電解過程中使用紫外光照射去除介質層中的致孔劑,并使用hbr和ar氣體讓材料內的si-鍵、o-鍵、c-鍵重新鍵合,不僅降低在去膠過程中使用的含有氧的如o2、co2、co等氣體在等離子體狀態下對介質層中低介電常數材料的損傷程度,提高產品可靠性,還提高材料機械性能。
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1.一種半導體結構的刻蝕方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的刻蝕方法,其特征在于,S4中,所述混合氣體為HBr和Ar的混合氣體。
3.根據權利要求2所述的刻蝕方法,其特征在于,S4中,HBr在所述混合氣體含量為5%~30%,Ar在所述混合氣體含量為70%~95%,所述混合氣體流量為200sccm至600sccm。
4.根據權利要求1所述的刻蝕方法,其特征在于,S1干法蝕刻、S2干法刻蝕、S3干法刻蝕、及S5干法刻蝕為反應離子蝕刻或等離子體蝕刻工藝。
5.根據權利要求1所述的刻蝕方法,其特征在于,所述S1干法蝕刻過程中,氣體的流量比例為CHF3:CF4:O2=0~100:200~300:0~20;
6.根據權利要求1所述的刻蝕方法,其特征在于,所述干法刻蝕的參數包括:刻蝕氣體為CF4、CHF3、NF3、CH2F2或C4F8,稀釋氣體為He或Ar,所述刻蝕氣體的氣體流量為10sccm至400sccm,所述稀釋氣體的氣體流量為100sccm至800sccm,腔室壓強為30mTorr至200mTorr。
8.根據權利要求1所述的刻蝕方法,其特征在于,所述待刻蝕基片具有氧化層,氧化層設置在所述介電層和所述刻蝕停止層之間,
9.根據權利要求8所述的刻蝕方法,其特征在于,S7,刻蝕氣體的氣體流量為10sccm至200sccm,稀釋氣體的氣體流量為10sccm至200sccm,腔室壓強為30mTorr至200mTorr。
...【技術特征摘要】
1.一種半導體結構的刻蝕方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的刻蝕方法,其特征在于,s4中,所述混合氣體為hbr和ar的混合氣體。
3.根據權利要求2所述的刻蝕方法,其特征在于,s4中,hbr在所述混合氣體含量為5%~30%,ar在所述混合氣體含量為70%~95%,所述混合氣體流量為200sccm至600sccm。
4.根據權利要求1所述的刻蝕方法,其特征在于,s1干法蝕刻、s2干法刻蝕、s3干法刻蝕、及s5干法刻蝕為反應離子蝕刻或等離子體蝕刻工藝。
5.根據權利要求1所述的刻蝕方法,其特征在于,所述s1干法蝕刻過程中,氣體的流量比例為chf3:cf4:o2=0~100:200~300:0~20;
6.根據權利要求1所述的刻蝕方法,其特征在于,所述干法刻蝕的參數包括:刻蝕氣體為cf4、chf...
【專利技術屬性】
技術研發人員:張思涵,汝偉亮,鄒海華,劉縱曙,
申請(專利權)人:上海積塔半導體有限公司,
類型:發明
國別省市:
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