專利名稱：避免具間隙壁的接觸窗中頂部微距變大的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體制作過程，特別涉及一種避免具間隙壁的接觸窗中頂部微距變大的方法，進(jìn)而防止金屬線產(chǎn)生不良電性接觸而提高組件可靠度。
為了進(jìn)一步了解本發(fā)明的背景，以下配合第1a到1d圖說明已知形成具間隙壁的接觸窗的方法。首先，請(qǐng)參照

圖1a，提供一基底100，例如一硅晶片，在基底100表面依序覆蓋有一第一介電層102，例如氧化硅層，及具有一開口104a的一光阻圖案層104。此第一介電層102作為金屬層間介電層(interlayer dielectric，ILD)。
接下來，請(qǐng)參照?qǐng)D1b，以光阻圖案層104作為罩幕來蝕刻第一介電層102而形成一接觸窗102a并露出基底100表面。
然后，請(qǐng)參照在圖1c，在剝除光阻圖案層104后，接著在第一介電層102上及接觸窗102a表面順應(yīng)性形成一第二介電層106，例如氧化硅層或四乙基硅酸鹽氧化物(TEOS oxide)層，以供后續(xù)形成間隙壁用。
最后，請(qǐng)參照?qǐng)D1d中，非等向性蝕刻第二介電層106，以在接觸窗102a側(cè)壁形成一間隙壁106b而獲得具較小微距(CD)接觸窗106a。然而，在進(jìn)行蝕刻制作過程以形成間隙壁106b期間，由于過蝕刻第一介電層102的上表面而使接觸窗頂部接觸窗106頂部微距變大，降低組件可靠度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種避免具間隙壁的接觸窗中頂部微距變大的方法，其利用在金屬層間介電層上形成一蝕刻停止層，藉以阻隔用來形成間隙壁的介電層，防止發(fā)生過蝕刻而使頂部微距不會(huì)變大，進(jìn)而提升組件的可靠度。
根據(jù)上述的目的，本發(fā)明提供一種形成具間隙壁的接觸窗的方法，包括下列步驟提供一基底，基底表面依序覆蓋有一第一介電層、一蝕刻停止層及一光阻圖案層；以光阻圖案層作為罩幕來蝕刻此蝕刻停止層及第一介電層，以形成一接觸窗并露出基底表面；在蝕刻停止層上及接觸窗表面順應(yīng)性形成一第二介電層；以及非等向性蝕刻第二介電層，以在接觸窗側(cè)壁形成一間隙壁，其中使用氧氣、氟碳?xì)怏w及氧化碳?xì)怏w作為蝕刻反應(yīng)氣體，且氟碳?xì)怏w的流量在4--8sccm的范圍。上述第二介電層為氧化硅層及四乙基硅酸鹽氧化物層的一種，且蝕刻停止層為厚度在200--400埃的范圍的氮氧化硅層。再者，上述非等向性蝕刻的工作壓力在80--100mTorr的范圍，所使用的高頻功率及低頻功率分別在700--900W及100--300W的范圍，時(shí)間在20--30秒的范圍。此外，氧氣的流量為2--6sccm的范圍，且氧化碳?xì)怏w的流量在50--100sccm的范圍。
為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。
圖2a到2d為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成具間隙壁的接觸窗的剖面示意圖。符號(hào)說明100、200--基底；102、202--第一介電層；102a、106a、202a、208a--接觸窗；104、206--光阻圖案層；104a、206a--開口；106、208--第二介電層；106b、208b--間隙壁；204--蝕刻停止層。
具體實(shí)施例方式
以下配合圖2a到2d說明本發(fā)明實(shí)施例的形成具間隙壁的接觸窗的方法。
首先，請(qǐng)參照?qǐng)D2a，提供一基底200，例如一硅晶片。此基底200表面形成有半導(dǎo)體組件，此處為簡(jiǎn)化圖式，僅繪示出一平整基底。接著，利用已知沉積技術(shù)在基底200表面上依序形成一第一介電層202，例如氧化硅層、一蝕刻停止層204，例如氮氧化硅(SiON)，以及一光阻層(未繪示)。在本實(shí)施例中，此蝕刻停止層204亦作為介電抗反射層(dielectric anti-reflectivecoating，DARC)且厚度在200--400埃的范圍，較佳的厚度在300埃。隨后，利用已知微影制作過程定義光阻層以形成具有一開口206a的一光阻圖案層206。
接下來，請(qǐng)參照?qǐng)D2b，以光阻圖案層206作為罩幕來依序蝕刻此抗反射層204及第一介電層202，藉以形成一接觸窗202a并露出基底200表面。隨后，剝除光阻圖案層206。
接下來，請(qǐng)參照?qǐng)D2c，同樣利用已知沉積技術(shù)在抗反射層204上及接觸窗202a表面順應(yīng)性形成一厚度約800--1500埃范圍的第二介電層208，例如由化學(xué)氣相沉積法(chemical vapor deposition，CVD)所形成的氧化硅層或四乙基硅酸鹽氧化物(TEOS oxide)層。
最后，請(qǐng)參照2d圖，對(duì)第二介電層208實(shí)施一非等向性蝕刻并以抗反射層204作為蝕刻停止層，進(jìn)行時(shí)間約20--30秒，以在接觸窗202a側(cè)壁形成一間隙壁208b而獲得微距(CD)較小于接觸窗202a的接觸窗208a。在本實(shí)施例中，上述非等向性蝕刻所使用的蝕刻反應(yīng)氣體包含氧氣(O2)、氟碳?xì)怏w(C4F8)、氧化碳?xì)怏w(CO)及作為載氣的氬氣(Ar)。其中，氧氣的流量為在2--6sccm的范圍，而較佳的流量為4sccm。氟碳?xì)怏w的流量在4--8sccm的范圍，而較佳的流量為6sccm。氧化碳?xì)怏w的流量在50--100sccm，且氬氣流量為120--160sccm。再者，此非等向性蝕刻的工作壓力在80--100mTorr的范圍，而較佳的工作壓力在90mTorr。另外，本實(shí)施例中非等向性蝕刻所使用的高頻功率(27MHz)及低頻功率(2MHz)分別在700--900W的范圍及100--300W的范圍。
在上述的條件下來進(jìn)行非等向性蝕刻時(shí)，由于本發(fā)明所使用介電抗反射層可作為非等向性蝕刻制作過程的蝕刻終止層，因此在形成間隙壁期間，可避免過蝕刻介電抗反射層而防止接觸窗頂部微距變大。相較于已知方法，可有效防止金屬線產(chǎn)生不良電性接觸的問題而提高組件可靠度。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，包括下列步驟提供一基底，該基底表面依序覆蓋有一第一介電層、一蝕刻停止層及一光阻圖案層；以該光阻圖案層作為罩幕來蝕刻該蝕刻停止層及該第一介電層，以形成一接觸窗并露出該基底表面；在該蝕刻停止層上及該接觸窗表面順應(yīng)性形成一第二介電層；以及非等向性蝕刻該第二介電層，以在該接觸窗側(cè)壁形成一間隙壁。
2.如權(quán)利要求1所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的第一介電層為氧化硅層。
3.如權(quán)利要求1所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的第二介電層為氧化硅層及四乙基硅酸鹽氧化物層的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的蝕刻停止層為一抗反射層。
5.如權(quán)利要求1所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的蝕刻停止層為一氮氧化硅層。
6.如權(quán)利要求1所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的非等向性蝕刻是使用氧氣、氟碳?xì)怏w及氧化碳?xì)怏w作為蝕刻反應(yīng)氣體，且該氟碳?xì)怏w的流量在4--8sccm的范圍。
7.如權(quán)利要求6所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的反應(yīng)氣體還包括作為載氣的氬氣且流量在120--160sccm的范圍。
8.如權(quán)利要求6所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的氧氣的流量為2--6sccm的范圍。
9.如權(quán)利要求6所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的氧化碳?xì)怏w的流量在50--100sccm的范圍。
10.如權(quán)利要求1所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的非等向性蝕刻的工作壓力在80--100mTorr的范圍。
11.如權(quán)利要求1所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的非等向性蝕刻所使用的高頻功率及低頻功率分別在700--900W及100--300W的范圍。
12.如權(quán)利要求1所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的非等向性蝕刻的時(shí)間在20--30秒的范圍。
13.如權(quán)利要求1所述的形成具間隙壁的接觸窗的方法，其特征在于，所述的蝕刻停止層的厚度在200--400埃的范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種避免具間隙壁的接觸窗中頂部微距變大的方法。首先，在基底上依序形成一第一介電層、一蝕刻停止層及一光阻圖案層。接著，以光阻圖案層作為罩幕來蝕刻此蝕刻停止層及第一介電層以形成一接觸窗。然后，在蝕刻停止層上及接觸窗表面順應(yīng)性形成一第二介電層，并接著使用氧氣、氟碳?xì)怏w及氧化碳?xì)怏w作為蝕刻反應(yīng)氣體來非等向性蝕刻第二介電層，以在接觸窗側(cè)壁形成一間隙壁。其中氧氣與氟碳?xì)怏w的流量分別在2－6sccm及4－8sccm的范圍。由于蝕刻停止層為氮氧化硅層，且上述蝕刻反應(yīng)氣體對(duì)其蝕刻率低，可避免頂部微距變大而提高組件可靠度。
文檔編號(hào)H01L21/02GK1464531SQ0212309
公開日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月12日
發(fā)明者朱倍宏 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司