專利名稱：射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法
技術領域：
本發(fā)明涉及射頻器件產(chǎn)品的刻蝕方法，尤其是涉及射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法。
背景技術：
目前，在射頻器件工藝中，需要在做第二層鋁配線時，需要做金屬電容(MIM)。金屬電容的制作方法如下即在第二層鋁淀積后，再依次淀積一層作為電介質層的氮化硅和作為上部電極的金屬氮化鈦，并涂好光刻膠且曝光，進行氮化硅的干法刻蝕。為了防止漏電，且考慮到工藝窗口和工藝穩(wěn)定性，要求在氮化硅刻蝕時只能刻掉一半。
所以在之后的第二次通孔刻蝕時有2種深度不同的孔，即，通孔模式一1和通孔模式二2(如圖1所示)。
1)一種刻到上部電極的氮化鈦上，孔的深度淺一些，即通孔模式一1；2)另一種刻到第二層鋁配線的頂部氮化鈦上，孔的深度深一些，并且在鋁配線上還有一層剩下的氮化硅，即通孔模式二2。
現(xiàn)有的刻蝕過程中常見的問題為1、對于通孔模式二2的結構，由于需要刻蝕的深度比結構深，而且在金屬鋁線上還有一層氮化硅，所以所需刻蝕時間長，考慮到成膜機成長氧化膜的膜厚變化以及硅片面內不均勻性，還有刻蝕機刻蝕速率的變化，通常會加一定的過刻蝕時間來防止刻蝕不足而造成電路不通。加之刻蝕氮化硅的速率低，就需要更長的刻蝕時間，因此容易導致通孔對頂部氮化鈦刻蝕量過多而導致漏電。
2、由于在小尺寸的器件設計時，為了節(jié)約面積，提高集成度，設計了無邊界通孔-Board less via(孔邊沿和金屬連線鋁線的邊沿相接)，在實際生產(chǎn)中，經(jīng)常會有曝光位置偏移，當通孔過刻蝕時，通孔會順著鋁線的邊緣往下刻蝕很深；在下一步淀積阻擋金屬層時，會因覆蓋率不好而不能完全覆蓋，導致在淀積金屬鎢時，發(fā)生反應異常，最終使電路導通不良。(如圖2所示)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的上述不足，提出一種刻蝕效率高且效果好的射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法。
本發(fā)明的上述目的是通過下述技術方案實現(xiàn)的第一步，進行頂層氮氧化硅的刻蝕，將該層膜刻蝕干凈；第二步，進行氧化膜的主刻蝕，追加50％的過刻蝕，以確保硅片面內每個接觸孔都打開；第三步，對底部氮化硅進行刻蝕，調整三氟甲烷和氧氣的比例，加上氬氣稀釋，選擇對氧化膜高的刻蝕速率選擇比去除氮氧化硅，使孔停在下層氮化鈦中。
在第一步進行頂層氮氧化硅的刻蝕時，選擇上下部電極間距15-19mm；腔體壓力55-65毫托；上部功率900-1100瓦；下部功率900-1100瓦；氬氣180-220sccm；三氟甲烷15-25sccm；氧氣12-20sccm；背部氦氣壓力中心5-15托；背部氦氣壓力邊緣15-25托；在第一步進行頂層氮氧化硅的刻蝕時，選擇上下部電極間距17mm，腔體壓力60毫托，上部功率1000瓦，下部功率1000瓦，氬氣200sccm，三氟甲烷20sccm，氧氣15sccm，背部氦氣壓力中部10托，背部氦氣壓力邊緣20托；在第二步進行氧化膜的主刻蝕時，選擇上下部電極間距15-19mm；腔體壓力20-30毫托；上部功率1600-2000瓦；下部功率1250-1650瓦；八氟化四碳(C4F8)15-25sccm；氬氣500-600sccm；氧氣10-15sccm；背部氦氣壓力中心5-15托；背部氦氣壓力邊緣15-25托；在第二步進行氧化膜的主刻蝕時，選擇上下部電極間距17mm，腔體壓力25毫托，上部功率1800瓦，下部功率1450瓦，八氟化四碳(C4F8)18sccm，氬氣550sccm，氧氣12sccm，背部氦氣壓力中部10托，背部氦氣壓力邊緣20托；在第三步對對底部氮化硅進行刻蝕時，選擇上下部電極間距15-25mm；腔體壓力35-45毫托；上部功率900-1100瓦；下部功率150-300瓦；氬氣180-220sccm；三氟甲烷12-20sccm；氧氣12-20sccm；背部氦氣壓力中心10-20托；背部氦氣壓力邊緣5-15托；在第三步對對底部氮化硅進行刻蝕時，選擇上下部電極間距20mm，腔體壓力40毫托，上部功率1000瓦，下部功率200瓦，氬氣200sccm，三氟甲烷15sccm，氧氣15sccm，背部氦氣壓力中部15托，背部氦氣壓力邊緣5托。
和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、在第二步氧化膜主刻蝕時，只需保證將氧化膜刻蝕干凈，無須單純加長時間而造成過刻蝕；2、在第三步氮化硅刻蝕時，由于對氧化膜高刻蝕速率選擇比(大于5)，保證能將氮化硅上，刻蝕干凈，即使曝光發(fā)生位置偏移時也會使偏移部分停在氧化膜中，不會沿鋁線邊緣向下刻蝕過深。


圖1是通孔刻蝕時刻蝕層的結構示意圖；圖2是現(xiàn)有技術所刻蝕的通孔的結構示意圖；圖3是本發(fā)明所刻蝕的通孔的結構示意圖。
其中，1為通孔模式一；2為通孔模式二。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。
由于通孔的刻蝕從上到下要依次刻SiON/TEOS oxide/(Si3N4)(如圖1所示)，所以針對不同材料的膜，用相應的刻蝕條件。
第一步頂層氮氧化硅的刻蝕。如果不把這層膜刻干凈(有氮氧化硅殘留)，將會影響到氧化膜的刻蝕，發(fā)生開孔中途停止。
主要參數(shù)上下部電極間距15-19mm，優(yōu)選17mm；腔體壓力55-65毫托，優(yōu)選60毫托；上部功率900-1100瓦，優(yōu)選1000瓦；下部功率900-1100瓦，優(yōu)選1000瓦；氬氣180-220sccm，優(yōu)選200sccm；三氟甲烷15-25sccm，優(yōu)選20sccm；氧氣12-20sccm，優(yōu)選15sccm；背部氦氣壓力中心5-15托，優(yōu)選10托；背部氦氣壓力邊緣15-25托，優(yōu)選20托。
第二步氧化膜的主刻蝕?？紤]到氧化膜淀積的膜厚變化和面內不均勻性，以及干法刻蝕速率變化和面內不均勻性，追加50％的過刻蝕，可以確保硅片面內每個接觸孔都打開。
主要參數(shù)上下部電極間距15-19mm，優(yōu)選17mm；腔體壓力20-30毫托，優(yōu)選25毫托；上部功率1600-2000瓦，優(yōu)選1800瓦；下部功率1250-1650瓦，優(yōu)選1450瓦；八氟化四碳(C4F8)15-25sccm，優(yōu)選18sccm；氬氣500-600sccm，優(yōu)選550sccm；氧氣10-15sccm，優(yōu)選12sccm；背部氦氣壓力中心5-15托，優(yōu)選10托；背部氦氣壓力邊緣15-25托，優(yōu)選20托。
第三步底部氮化硅的刻蝕。調整三氟甲烷和氧氣的比例，加上氬氣稀釋，得到較高的氮化硅對氧化膜的刻蝕選擇比的條件，去除氮氧化硅，使孔停在下層氮化鈦中。采用對氧化膜高的刻蝕速率選擇比，即使當孔曝光發(fā)生便移時，由于對氧化膜低的刻蝕速率，使通孔能停在的氧化層中，不會使通孔沿著鋁線側壁往下刻蝕過深。如圖3所示。
主要參數(shù)上下部電極間距15-25mm，優(yōu)選20mm；腔體壓力35-45毫托，優(yōu)選40毫托；上部功率900-1100瓦，優(yōu)選1000瓦；下部功率150-300瓦，優(yōu)選200瓦；氬氣180-220sccm，優(yōu)選200sccm；三氟甲烷12-20sccm，優(yōu)選15sccm；氧氣12-20sccm，優(yōu)選15sccm；背部氦氣壓力中心10-20托，優(yōu)選15托；背部氦氣壓力邊緣5-15托，優(yōu)選5托。
權利要求
1.一種射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法，其特征在于第一步，進行頂層氮氧化硅的刻蝕，將該層膜刻蝕干凈；第二步，進行氧化膜的主刻蝕，追加50％的過刻蝕，以確保硅片面內每個接觸孔都打開；第三步，對底部氮化硅進行刻蝕，調整三氟甲烷和氧氣的比例，加上氬氣稀釋，選擇對氧化膜高的刻蝕速率選擇比去除氮氧化硅，使孔停在下層氮化鈦中。
2.根據(jù)權利要求1所述的射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法，其特征在于在第一步進行頂層氮氧化硅的刻蝕時，選擇上下部電極間距15-19mm；腔體壓力55-65毫托；上部功率900-1100瓦；下部功率900-1100瓦；氬氣180-220sccm；三氟甲烷15-25sccm；氧氣12-20sccm；背部氦氣壓力中心5-15托；背部氦氣壓力邊緣15-25托。
3.根據(jù)權利要求2所述的射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法，其特征在于在第一步進行頂層氮氧化硅的刻蝕時，選擇上下部電極間距17mm，腔體壓力60毫托，上部功率1000瓦，下部功率1000瓦，氬氣200sccm，三氟甲烷20sccm，氧氣15sccm，背部氦氣壓力中部10托，背部氦氣壓力邊緣20托。
4.根據(jù)權利要求1所述的射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法，其特征在于在第二步進行氧化膜的主刻蝕時，選擇上下部電極間距15-19mm；腔體壓力20-30毫托；上部功率1600-2000瓦；下部功率1250-1650瓦；八氟化四碳(C4F8)15-25sccm；氬氣500-600sccm；氧氣10-15sccm；背部氦氣壓力中心5-15托；背部氦氣壓力邊緣15-25托。
5.根據(jù)權利要求4所述的射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法，其特征在于在第二步進行氧化膜的主刻蝕時，選擇上下部電極間距17mm，腔體壓力25毫托，上部功率1800瓦，下部功率1450瓦，八氟化四碳(C4F8)18sccm，氬氣550sccm，氧氣12sccm，背部氦氣壓力中部10托，背部氦氣壓力邊緣20托。
6.根據(jù)權利要求1所述的射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法，其特征在于在第三步對對底部氮化硅進行刻蝕時，選擇上下部電極間距15-25mm；腔體壓力35-45毫托；上部功率900-1100瓦；下部功率150-300瓦；氬氣180-220sccm；三氟甲烷12-20sccm；氧氣12-20sccm；背部氦氣壓力中心10-20托；背部氦氣壓力邊緣5-15托。
7.根據(jù)權利要求6所述的射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法，其特征在于在第三步對對底部氮化硅進行刻蝕時，選擇上下部電極間距20mm，腔體壓力40毫托，上部功率1000瓦，下部功率200瓦，氬氣200sccm，三氟甲烷15sccm，氧氣15sccm，背部氦氣壓力中部15托，背部氦氣壓力邊緣5托。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法，旨在提供一種刻蝕效率高且效果好的射頻器件產(chǎn)品的通孔刻蝕方法。其技術方案的要點是第一步，進行頂層氮氧化硅的刻蝕，將該層膜刻蝕干凈；第二步，進行氧化膜的主刻蝕，追加50％的過刻蝕，以確保硅片面內每個接觸孔都打開；第三步，對底部氮化硅進行刻蝕，調整三氟甲烷和氧氣的比例，加上氬氣稀釋，選擇對氧化膜高的刻蝕速率選擇比去除氮氧化硅，使孔停在下層氮化鈦中。
文檔編號H01L21/00GK1731286SQ200410053418
公開日2006年2月8日 申請日期2004年8月4日 優(yōu)先權日2004年8月4日
發(fā)明者呂煜坤 申請人:上海華虹Nec電子有限公司