CN103050438B - 接触孔的刻蚀方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种接触孔的刻蚀方法，包括下列步骤：在晶圆上淀积层间介质；对所述层间介质进行平坦化处理；进行接触孔光刻；进行接触孔湿法腐蚀，将所述层间介质腐蚀掉30%~70%厚度；进行接触孔干法刻蚀。本发明采用两步刻蚀工艺，第一步采用湿法腐蚀，利用腐蚀的各向同性特点，使层间介质在接触孔处的台阶呈类碗型形貌；第二步采用干法刻蚀，利用干法刻蚀的各向异性特点，使台阶形貌接近直角。这样通过湿法腐蚀和干法刻蚀结合，使接触孔处的台阶较平滑，没有大的尖角，避免了金属层易在接触孔边缘尖角处产生空洞，同时保证层间介质在多晶硅栅的台阶处有足够的厚度，保证了足够的BVDSS。

Description

接触孔的刻蚀方法
技术领域
本发明涉及半导体器件的制造工艺，特别是涉及一种接触孔的刻蚀方法。
背景技术
在半导体制造工艺中，接触孔（Contact）通常有两种：一种是有源区上的接触孔，另一种是多晶硅栅极上的接触孔。
图1是一种传统的采用干法刻蚀接触孔后在显微镜下的照片，可以看到在在淀积金属后，金属会在磷硅玻璃层的尖角处产生空洞。而如果采用湿法腐蚀，则如图2所示，刻蚀后磷硅玻璃层120的斜面距内部的多晶硅110较近，漏源击穿电压（BVDSS）较小，导致器件容易被击穿。
发明内容
基于此，有必要针对传统的接触孔刻蚀方法刻蚀得到的接触孔形貌不好的问题，提供一种能够获得较好的接触孔形貌、从而获得良好的器件性能的接触孔的刻蚀方法。
一种接触孔的刻蚀方法，包括下列步骤：在晶圆上淀积层间介质；对所述层间介质进行平坦化处理；进行接触孔光刻；进行接触孔湿法腐蚀，将所述层间介质腐蚀掉30%~70%厚度；进行接触孔干法刻蚀。
在其中一个实施例中，所述湿法腐蚀的腐蚀剂为氧化层刻蚀缓冲液。
在其中一个实施例中，所述干法刻蚀的气体源包括CF4、CHF3及Ar。
在其中一个实施例中，所述干法刻蚀的条件为：流量：CF4为45sccm，CHF3为15sccm，Ar为100sccm；压力：150mTorr；功率：500W。
在其中一个实施例中，所述层间介质为磷硅玻璃或硼磷硅玻璃。
在其中一个实施例中，所述层间介质厚度为所述湿法腐蚀去除的层间介质厚度为
在其中一个实施例中，所述湿法腐蚀去除的层间介质厚度为
上述接触孔的刻蚀方法，采用两步刻蚀工艺，第一步采用湿法腐蚀，利用腐蚀的各向同性特点，使层间介质在接触孔处的台阶呈类碗型形貌；第二步采用干法刻蚀，利用干法刻蚀的各向异性特点，使台阶形貌接近直角。这样通过湿法腐蚀和干法刻蚀结合，使接触孔处的台阶较平滑，没有大的尖角，避免了金属层易在接触孔边缘尖角处产生空洞，同时又保证了层间介质在多晶硅栅的台阶处有足够的厚度，保证了足够的漏源击穿电压（BVDSS）。
附图说明
图1是一种传统的采用干法刻蚀接触孔后在显微镜下的照片；
图2是传统的采用湿法腐蚀接触孔后磷硅玻璃层台阶处的剖面示意图；
图3是一实施例中接触孔的刻蚀方法的流程图；
图4是一实施例中接触孔刻蚀完成后在显微镜下的照片。
具体实施方式
为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
图3是一实施例中接触孔的刻蚀方法的流程图，包括下列步骤：
S10，在晶圆上淀积层间介质。
淀积的层间介质将衬底上的多晶硅栅极覆盖。层间介质可以是磷硅玻璃（PSG）或硼磷硅玻璃（BPSG）。
S20，对层间介质进行平坦化处理。
可以用化学机械抛光（CMP）对层间介质进行平坦化处理。
S30，进行接触孔光刻。
涂覆光刻胶并通过曝光和显影定义出接触孔区域。
S40，进行接触孔湿法腐蚀。
将层间介质腐蚀掉30%~70%厚度。在本实施例中，湿法腐蚀的腐蚀剂为氧化层刻蚀缓冲液（bufferoxideetch,BOE），即氟化铵（NH4F）溶液与氢氟酸（HF）的混合液。本实施例中采用氟化铵溶液与氢氟酸的体积配比为6:1的BOE溶液，在其它实施例中也可以采用其它配比的BOE溶液，例如7:1、20:1的。
S50，进行接触孔干法刻蚀。
采用等离子刻蚀工艺进行干法刻蚀，将剩余的层间介质刻蚀掉。等离子刻蚀工艺中采用的气体源包括四氟化碳（CF4）、三氟甲烷（CHF3）及氩气（Ar）。
干法刻蚀完成后需要去除光刻胶，然后就可以将金属淀积进接触孔了。
上述接触孔的刻蚀方法，采用两步刻蚀工艺，第一步采用湿法腐蚀，利用腐蚀的各向同性特点，使层间介质在接触孔处的台阶呈类碗型形貌；第二步采用干法刻蚀，利用干法刻蚀的各向异性特点，使台阶形貌接近直角。这样通过湿法腐蚀和干法刻蚀结合，使接触孔处的台阶较平滑，没有大的尖角，避免了金属层易在接触孔边缘尖角处产生空洞，同时又保证了层间介质在多晶硅栅的台阶处有足够的厚度，保证了足够的漏源击穿电压（BVDSS）。参见图4。
在其中一个实施例中，淀积的层间介质在步骤S20厚度为湿法腐蚀吃掉的厚度为优选为
在其中一个实施例中，干法刻蚀的刻蚀条件设置为：
气体流量：CF4为45sccm，CHF3为15sccm，Ar为100sccm；
压力：150mTorr；
功率：500W。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种接触孔的刻蚀方法，包括下列步骤：
在晶圆上淀积层间介质；所述层间介质为磷硅玻璃或硼磷硅玻璃，所述层间介质厚度为
对所述层间介质进行平坦化处理；
进行接触孔光刻；
进行接触孔刻蚀，所述接触孔是有源区上、多晶硅栅的台阶处的接触孔，所述接触孔刻蚀由接触孔湿法腐蚀和接触孔干法刻蚀两个步骤组成，所述接触孔湿法腐蚀是将所述层间介质腐蚀掉30％～70％厚度，所述接触孔干法刻蚀是将剩余的层间介质刻蚀掉；所述湿法腐蚀的腐蚀剂为氧化层刻蚀缓冲液，所述湿法腐蚀去除的层间介质厚度为所述干法刻蚀的气体源包括CF4、CHF3及Ar，干法刻蚀的条件为：
流量：CF4为45sccm，CHF3为15sccm，Ar为100sccm；
压力：150mTorr；
功率：500W。
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