CN107706147A - 一种垂直型接触孔的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种垂直型接触孔的制备方法，包括：步骤S1，提供一衬底，衬底包括依次层叠的刻蚀停止层以及待刻蚀层；步骤S2，采用一第一刻蚀工艺刻蚀待刻蚀层，以形成延伸至刻蚀停止层的上表面的至少一个锥形通孔；步骤S3，采用一第二刻蚀工艺刻蚀锥形通孔，将锥形通孔拓宽为垂直通孔；步骤S4，填充垂直通孔形成垂直型接触孔；能够形成形貌垂直的接触孔，导电性能优越，并且不会受到刻蚀工艺的限制。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种垂直型接触孔的制备方法。
背景技术
半导体制造中，接触孔是较为常见的结构，通常用于连接底层和顶层的导电介质，因此接触孔的导电性能的好坏能够影响器件的性能，甚至导致整个晶圆失效。
传统的接触孔的形貌往往呈现锥形，或者中间宽两头窄的弓形，尤其干法刻蚀工艺中容易形成这样的形貌的接触孔，但是锥形或弓形的接触孔导电性能无法满足导电性能的要求。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种垂直型接触孔的制备方法，其中，包括：
步骤S1，提供一衬底，所述衬底包括依次层叠的刻蚀停止层以及待刻蚀层；
步骤S2，采用一第一刻蚀工艺刻蚀所述待刻蚀层，以形成延伸至所述刻蚀停止层的上表面的至少一个锥形通孔；
步骤S3，采用一第二刻蚀工艺刻蚀所述锥形通孔，将所述锥形通孔拓宽为垂直通孔；
步骤S4，填充所述垂直通孔形成垂直型接触孔。
上述的制备方法，其中，完成所述第一刻蚀工艺的刻蚀机台采用的直流电压为300～400V。
上述的制备方法，其中，完成所述第二刻蚀工艺的刻蚀机台采用的直流电压为100～200V。
上述的制备方法，其中，完成所述第一刻蚀工艺采用的气体为八氟环丁烷，或四氟化碳，或氩气，或氧气。
上述的制备方法，其中，完成所述第二刻蚀工艺采用的气体为八氟环丁烷，或四氟化碳，或氩气，或氧气。
上述的制备方法，其中，完成所述第一刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最低射频功率为1000～1500W。
上述的制备方法，其中，完成所述第二刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最低射频功率为1000～1500W。
上述的制备方法，其中，完成所述第一刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最高射频功率为5000～13000W。
上述的制备方法，其中，完成所述第二刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最高射频功率为5000～13000W。
上述的制备方法，其中，完成所述第一刻蚀工艺和所述第二刻蚀工艺的压力为40～50mTorr。
有益效果：本发明提出的一种垂直型接触孔的制备方法，能够形成形貌垂直的接触孔，导电性能优越，并且不会受到刻蚀工艺的限制。
附图说明
图1为本发明一实施例中垂直型接触孔的制备方法的步骤流程图；
图2～图5为本发明一实施例中垂直型接触孔制备的各个步骤形成的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
在一个较佳的实施例中，如图1所示，提出了一种垂直型接触孔的制备方法，所形成的结构可以如图2～图5所示；其中，该制备方法可以包括：
步骤S1，提供一衬底10，衬底10包括依次层叠的刻蚀停止层11以及待刻蚀层12；
步骤S2，采用一第一刻蚀工艺刻蚀待刻蚀层12，以形成延伸至刻蚀停止层11的上表面的至少一个锥形通孔H’；
步骤S3，采用一第二刻蚀工艺刻蚀锥形通孔H’，将锥形通孔H’拓宽为垂直通孔H；
步骤S4，填充垂直通孔H形成垂直型接触孔CT。
上述技术方案中，衬底10中还可以制备有其他半导体结构，由于这些结构的制备方法均为本领域的常规技术，在此不再赘述；待刻蚀层12可以是氮化硅层，但这只是一种优选的情况，也可以是其他单层结构或复合层结构；刻蚀形成锥形通孔H’和垂直通孔H之前，可以在待刻蚀层12的上表面依次制备底部抗反射层BA和光刻胶ST，经过曝光显影后形成刻蚀形成锥形通孔H’和垂直通孔H的开口；垂直通孔H制备完成后即可去除底部抗反射层BA和光刻胶ST；填充垂直通孔H的材料可以是金属或多晶硅等材料；第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺可以均为干法刻蚀。
在一个较佳的实施例中，完成第一刻蚀工艺的刻蚀机台采用的直流电压为300～400V，采用常规的进行干法刻蚀的机台即可完成刻蚀。
在一个较佳的实施例中，完成第二刻蚀工艺的刻蚀机台采用的直流电压为300～400V，采用常规的进行干法刻蚀的机台即可完成刻蚀。
在一个较佳的实施例中，完成第一刻蚀工艺采用的气体可以为八氟环丁烷，或四氟化碳，或氩气，或氧气。
在一个较佳的实施例中，完成第二刻蚀工艺采用的气体可以为八氟环丁烷，或四氟化碳，或氩气，或氧气。
在一个较佳的实施例中，完成第一刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最低射频功率为1000～1500W，例如为1100W，或1200W，或1300W，或1400W，或该范围内的其他值。
在一个较佳的实施例中，完成第二刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最低射频功率为1000～1500W，例如为1100W，或1200W，或1300W，或1400W，或该范围内的其他值。
上述技术方案中，刻蚀机台完成第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺的最低射频功率几乎相同，无需另行调整。
在一个较佳的实施例中，完成第一刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最高射频功率为5000～13000W，例如为6000W，或8000W，或10000W，或12000W等。
在一个较佳的实施例中，完成第二刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最高射频功率为5000～13000W，例如为6000W，或8000W，或10000W，或12000W等。
上述技术方案中，刻蚀机台完成第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺的最高射频功率几乎相同，无需另行调整。
在一个较佳的实施例中，完成第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺的压力为40～50mTorr(毫托)。
综上所述，本发明提出的一种垂直型接触孔的制备方法，包括：步骤S1，提供一衬底，衬底包括依次层叠的刻蚀停止层以及待刻蚀层；步骤S2，采用一第一刻蚀工艺刻蚀待刻蚀层，以形成延伸至刻蚀停止层的上表面的至少一个锥形通孔；步骤S3，采用一第二刻蚀工艺刻蚀锥形通孔，将锥形通孔拓宽为垂直通孔；步骤S4，填充垂直通孔形成垂直型接触孔；能够形成形貌垂直的接触孔，导电性能优越，并且不会受到刻蚀工艺的限制。
通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。
对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。
Claims (10)
1.一种垂直型接触孔的制备方法，其特征在于，包括：
步骤S1，提供一衬底，所述衬底包括依次层叠的刻蚀停止层以及待刻蚀层；
步骤S2，采用一第一刻蚀工艺刻蚀所述待刻蚀层，以形成延伸至所述刻蚀停止层的上表面的至少一个锥形通孔；
步骤S3，采用一第二刻蚀工艺刻蚀所述锥形通孔，将所述锥形通孔拓宽为垂直通孔；
步骤S4，填充所述垂直通孔形成垂直型接触孔。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，完成所述第一刻蚀工艺的刻蚀机台采用的直流电压为300～400V。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，完成所述第二刻蚀工艺的刻蚀机台采用的直流电压为100～200V。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，完成所述第一刻蚀工艺采用的气体为八氟环丁烷，或四氟化碳，或氩气，或氧气。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，完成所述第二刻蚀工艺采用的气体为八氟环丁烷，或四氟化碳，或氩气，或氧气。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，完成所述第一刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最低射频功率为1000～1500W。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，完成所述第二刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最低射频功率为1000～1500W。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，完成所述第一刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最高射频功率为5000～13000W。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，完成所述第二刻蚀工艺的刻蚀机台采用的最高射频功率为5000～13000W。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，完成所述第一刻蚀工艺和所述第二刻蚀工艺的压力为40～50mTorr。
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