專利名稱：高選擇比混合疊層屏蔽膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種屏蔽膜的制備方法，尤其是一種等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積 工藝中高選擇比混合疊層屏蔽膜的制備方法。
背景技術(shù)：
對半導(dǎo)體工藝而言，表面鈍化一直是半導(dǎo)體器件和電路中的一項(xiàng)重要的研 究課題。好的屏蔽膜是半導(dǎo)體器件性能和可靠性的基礎(chǔ)。隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā) 展，許多單層的鈍化結(jié)構(gòu)已經(jīng)很難滿足器件和電路性能的要求，多層鈍化結(jié)構(gòu)
應(yīng)運(yùn)而生。而Si02和Si3N4作為常用的屏蔽膜材料，在器件和電路中有著廣泛的
應(yīng)用，其混合疊層的應(yīng)用也很普遍。而在作為混合疊層的屏蔽膜使用時，其后 進(jìn)行的濕法腐蝕工藝中常常要求有選擇地去掉這種屏蔽膜的某些部分，而其外 形尺寸與光刻時基本無變化，即兩層中有一層基本不發(fā)生腐蝕，這就需要這種 屏蔽膜有普通淀積方法很難得到的較高的選擇比。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種提高濕法腐蝕中Si02和等離子增強(qiáng)化 學(xué)氣相淀積法淀積的Si3N4間腐蝕選擇比的高選擇比混合疊層屏蔽膜的制備方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明方法采用下述工藝步驟(1)、采用等離子增
強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法淀積Si孔層或Si02層；(2)、對上步驟中淀積的Si美層或Si02 層進(jìn)行氧化；(3)、采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法淀積與前一淀積層不相同的
Si02層或Si:凡層；(4)、對上步驟中淀積的Si02層或Si晶層氧化致密。
本發(fā)明方法中Si晶層和Si02層最好采用濕氧氧化。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于本發(fā)明分別對淀積的Si具層和
Si02層進(jìn)行氧化，提高二者之間的的選擇比，得到高選擇比的Si美和Si(V混合 疊層屏蔽膜。本發(fā)明方法所得到的屏蔽膜在后續(xù)的腐蝕工藝中，能更好的控制圖形尺寸，加工更加精細(xì)。本發(fā)明方法中，采用濕氧氧化工藝時，可有效的縮
短氧化時間，提高氧化效果。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。 圖1是本發(fā)明的Si02和Si孔的混合疊層結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明另一種Si02和Si晶的混合疊層結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖1結(jié)構(gòu)經(jīng)光刻并部分去除Si3N4層后形成的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是圖3結(jié)構(gòu)經(jīng)緩沖液恒溫腐蝕后形成的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖2結(jié)構(gòu)經(jīng)光刻后形成的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是圖5結(jié)構(gòu)經(jīng)緩沖液恒溫過腐蝕后形成的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1: 1、先將基片清洗，去除附著在表面的有機(jī)物和金屬離子；然后 PECVD (等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積)淀積厚度為1000A的Si3N4層，淀積溫度在 250-35(TC之間。
2、 在氧化爐內(nèi)，用通過沸騰的去離子水的攜帶水氣的氧氣，氧化Si3N4層 2h，氧化溫度為95(TC。
3、 在上述的Si3N4層上PECVD淀積厚度為2000A的Si02層，淀積溫度在 250-350。C之間。
4、 在氧化爐內(nèi)，用通過沸騰的去離子水的攜帶水氣的氧氣，氧化Si02層 lh，氧化溫度為900。C。
5、 光刻腐蝕，可選用傳統(tǒng)的光刻腐蝕方法(1)、基片光刻，暴露需刻蝕 的Si3N4 ; (2)干法刻蝕Si3N4 ; (3)去膠；(4) Si02腐蝕，用緩沖液恒溫腐 蝕。其中光刻膠的膠型和厚度應(yīng)能適當(dāng)?shù)钟煞涛gSi3N4時使用的工藝條件。 緩沖液液選用含有HF酸的緩沖液，最佳的緩沖液為HF: H20: NH3F=3: 10: 6 的緩沖液，腐蝕溫度最好為0'C-37。C(溫度與腐蝕速率正相關(guān))，保持溫度恒定。
腐蝕比的測定方法分別測試淀積有Si02和Si3N4的基片，確定Si02和 Si3N4的膜厚。腐蝕同樣的時間后，再次測定膜厚。兩次測定的膜厚之差的比值即為腐蝕比。
上述實(shí)施例1所得到的屏蔽膜的腐蝕比大于20: 1。 實(shí)施例2:
1、 先將基片清洗，去除附著在表面的有機(jī)物和金屬離子；然后PECVD (等 離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積)淀積厚度為800A的Si3N4層。
2、 在氧化爐內(nèi)，用通過沸騰的去離子水的攜帶水氣的氧氣，氧化Si3N4層 1.5h，氧化溫度為90(TC。
3、 在上述的Si3N4層上PECVD淀積厚度為3000A的Si02層。
4、 在氧化爐內(nèi)，用通過沸騰的去離子水的攜帶水氣的氧氣，氧化Si02層 0.5h，氧化溫度為95CTC。
5、 光刻腐蝕，可與實(shí)施例l的光刻腐蝕方法相同。 經(jīng)測定，上述實(shí)施例2所得到的屏蔽膜的腐蝕比大于25: 1。 實(shí)施例3:
1、 先將基片清洗，去除附著在表面的有機(jī)物和金屬離子；然后PECVD (等 離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積)淀積厚度為3100A的Si02層。
2、 在氧化爐內(nèi)，用通過沸騰的去離子水的攜帶水氣的氧氣，氧化Si02層 L5h，氧化溫度為800。C。
3、 在上述的Si02層上PECVD淀積厚度為1100A的Si3N4層。
4、 在氧化爐內(nèi)，用通過沸騰的去離子水的攜帶水氣的氧氣，氧化Si3N4層 2.5h，氧化溫度為800。C。
5、 光刻腐蝕，可與實(shí)施例1的光刻腐蝕方法相同。 經(jīng)測定，上述實(shí)施例3所得到的屏蔽膜的腐蝕比大于25: 1。
實(shí)施例4: 1、先將基片清洗，去除附著在表面的有機(jī)物和金屬離子；然后 PECVD (等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積)淀積厚度為900A的Si3N4層。
2、 在氧化爐內(nèi)，用通過沸騰的去離子水的攜帶水氣的氧氣，氧化Si3N4層 1.5h，氧化溫度為U00。C。
3、 在上述的Si3N4層上PECVD淀積厚度為2500A的Si02層。4、 在氧化爐內(nèi)，用通過沸騰的去離子水的攜帶水氣的氧氣，氧化Si02層 15min—40min，氧化溫度為1000。C。
5、 光刻腐蝕，可與實(shí)施例1的光刻腐蝕方法相同。 經(jīng)測定，上述實(shí)施例4所得到的屏蔽膜的腐蝕比大于20: 1。
實(shí)施例5: 1、先將基片清洗，去除附著在表面的有機(jī)物和金屬離子；然后 PECVD (等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積)淀積厚度為1000A的Si3N4層。
2、 在氧化爐內(nèi)，用干氧氧化Si3N4層8h，氧化溫度為1000。C。
3、 在上述的Si3N4層上PECVD淀積厚度為2000A的Si02層。
4、 在氧化爐內(nèi)，用干氧氧化Si02層4h，氧化溫度為80(TC。
5、 光刻腐蝕，可與實(shí)施例1的光刻腐蝕方法相同。 經(jīng)測定，上述實(shí)施例5所得到的屏蔽膜的腐蝕比大于20: 1。 本發(fā)明方法所得到的屏蔽膜的結(jié)構(gòu)如圖l一6所示的層狀結(jié)構(gòu)，圖中，l為
Si或其它半導(dǎo)體材料的基片、2為Si02層、3為Si3N4層、4為光刻膠。
權(quán)利要求
1、一種高選擇比混合疊層屏蔽膜的制備方法，其特征在于該方法采用下述工藝步驟(1)、采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法淀積Si3N4層或SiO2層；(2)、對上步驟中淀積的Si3N4層或SiO2層進(jìn)行氧化；(3)、采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法淀積與前一淀積層不相同的SiO2層或Si3N4層；(4)、對上步驟中淀積的SiO2層或Si3N4層氧化致密。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高選擇比混合疊層屏蔽膜的制備方法，其特征在 于，Si:,N4層采用濕氧氧化，氧化溫度為800°C-IIO(TC，氧化時間為L5h — 2.5h。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高選擇比混合疊層屏蔽膜的制備方法，其特征在 于，淀積的Si晶層厚度小于1000A時，氧化時間為1.5h;淀積的Si晶層厚度 大于或等于1000A時，氧化時間為2h。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3所述的高選擇比混合疊層屏蔽膜的制備方法， 其特征在于，Si02層采用濕氧氧化，氧化溫度為80(TC-100(TC，氧化時間為0. 25h 一l. 5h。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高選擇比混合疊層屏蔽膜的制備方法，其特征在 于，淀積的Si02層厚度小于3000A時，氧化時間為15min-40min;淀積的Si02 層厚度大于或等于3000A時，氧化時間為lh。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的高選擇比混合疊層屏蔽膜的制備方法，其特征在 于在，采用干氧氧化Si美層和SiO.,層，氧化溫度為80(TC-1000°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積工藝中高選擇比混合疊層屏蔽膜的制備方法，其采用下述工藝步驟(1)采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法淀積Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>層或SiO<sub>2</sub>層；(2)對上步驟中淀積的Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>層或SiO<sub>2</sub>層進(jìn)行氧化；(3)采用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積法淀積與前一淀積層不相同的SiO<sub>2</sub>層或Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>層；(4)對上步驟中淀積的SiO<sub>2</sub>層或Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>層氧化致密。本方法分別對淀積的Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>層和SiO<sub>2</sub>層進(jìn)行氧化，提高二者之間的的選擇比，得到高選擇比的Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>和SiO<sub>2</sub>混合疊層屏蔽膜。本方法所得到的屏蔽膜在后續(xù)的腐蝕工藝中，能更好的控制圖形尺寸，加工更加精細(xì)。
文檔編號C23C16/56GK101294276SQ20081005524
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月23日
發(fā)明者銳 嚴(yán), 瑞 周, 亮 李, 李麗亞, 霍玉柱 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第十三研究所