TW423111B - Fabrication method for a platinum-metal pattern by means of a lift-off process - Google Patents

Description

4 2311 1 Λ 7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( / ) 1 1 本 發 明 掲 示 一 種 在 基 體 上 製 造 鉑 金 m 之 方 法 » 尤 其 在 1 1 積 ami 體 電 路 之 製 造 過 程 中 0 I 1 在 半 導 Am 體 技 術 中 > 使 用 鉑 金 颶 做 為 導 電 材 料 已 令 人 威 請 1 先 1 到 有 興 趣 0 在 本 文 中 "鉑金屬" 表 示 鉑 金 屬 組 (g r 〇 up ), 閲 讀 I Γ 即 P t (珀）、 I r (銥） 、 Ru 07 ) 等 〇 由 於 是 高 貴 金 屬 3 它 背 ( I 們 具 有 高 導 電 性 且 甚 至 在 含 氣 空 氣 中 之 高 溫 處 也 不 會 形 注 意 1 事 1 成 不 導 電 之 氧 化 物 〇 而 且 t 其 等 對 於 半 導 體 技 術 中 所 使 項 | 再 用 許 多 物 質 在 機 槭 及 電 氣 方 面 具 有 良 好 介 面 性 質 〇 鉑 金 寫 本 裝 屬 使 用 之 重 要 領 域 中 » 是 在 積 體 D R A H 記 億 體 中 使 用 為 儲 頁 、- 1 I 存 電 容 器 之 電 極 材 料 > 尤 其 疋 在 其 等 包 含 所 謂 hi gh -i 1 i (高- € )介電質（例 如 8ST)或 鐵 電 質 來 做 為 儲 存 介 電 質 時 I 1 〇 其 乃 因 為 該 儲 存 介 電 質 之 製 造 在 氧 化 空 氣 中 需 要 高 溫 1 訂 〇 此 儲 存 晶 格 (C e 1 1) 需 要 小 空 間 且 在 未 來 之 記 億 體 時 代 1 令 人 有 高 度 之 與 趣 〇 I 1 鉑 金 腸 之 缺 點 在 於 其 等 不 容 易 蝕 刻 0 目 ΐ 刖 之 方 法 疋 根 1 1 據 較 佔 優 勢 之 物 理 牲 刻 9 例 如 1 離 子 磨 削 1 因 此 對 於 1 其 他 材 料 之 諸 如 抗 η 刻 僅 具 有 有 限 選 擇 性 〇 以 往 實 際 利 .L I 用 抗 蝕 劑 或 鈦 之 面 罩 的 移 除 技 術 使 用 於 相 當 大 的 rsi 圖 型 中0 1 | 眾 所 週 知 之 移 除 技 術 包 含 在 所 要 圖 型 化 之 層 下 方 施 加 - [ 1 一 面 罩 到 基 m » 該 面 罩 在 所 要 産 生 TBgt 圃 型 之 位 置 處 具 有 一 i I 孔 〇 僅 在 覆 蓋 面 罩 之 該 層 部 份 随 後 和 面 罩 起 移 除 〇 在 本 文 中 > 重 要 在 於 面 罩 在 孔 邊 緣 處 具 有 一 負 性 制 壁 ΕΠ 1 > 所 顯 露 之 基 am 展 表 面 積 大 於 在 面 罩 上 側 上 之 面 罩 孔 〇 換 1 I 言 之 > 商 罩 必 須 以 某 種 形 式 或 3- 方 式 來 懸 突 (C V € r li a r g ) 0 1 1 ! 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公兑） 4 23111 Λ7 B7 五、發明説明（> ) 結果，側壁未塗層且用於面罩之溶劑能在該位置處蝕刻 «如果在移除技術中使用抗蝕劑作為面罩，則負性制壁 僅能以半導體製造中之持殊技術而不是習用之方法（例 如影像倒反法）來獲得。如果鈦使用為面罩，則時間因 素柑當重要。因為如果鈦之表面與空氣接觸，則容易氣 化而難於去除。 本發明之目的在說明一種鉑金屬來構成圖型之簡單製 造方法。而且，該製造方法可整合在DRAM儲存晶格之製 造過程内。 本目的是以具有申請專利範圍第1項之特激的方法及 以具有申請專利範圍第2項之特徽的方法來達成。 本發明是根據利用氧化矽做為移除過程之面罩的構成 物。根據第一實施例在過程中，經由蝕刻過程，尤其經 由各異向性及各向同性蝕刻過程之組合來獲得所需面睾 之負刨壁。根據第二實施例，矽層施加ίϊΐ氧化矽層，在 根據所要製造面罩使得該雙重層圖型化後，實施矽層之 氣化；伴隨而來之矽層量之逓增可導致氣化矽層上之懸 突。在塗佈铂金屬之後，氣化矽面罩可簡單地例如以氟 酸（HF)來去除。 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 (請先吼讀背面^/注意事項再填寫本頁) 加工過程能毫無困難地整合在DRAM儲存晶格之製造過 程中，在該過程當中，儲存電容器中之一値電極是由釣 金屬製成的。 在具有面罩之基體頂層上，可在氧化矽層之前施加例 如由氮化矽所構成之蝕刻停止層以便當面罩去除時可保 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) /UWL格（210X297公:^ ) 4 2311 1 Λ7 ' Η7 五、發明説明（4 ) 護基髓。所使用之鉑金屬較佳為Pt或Ir。 本發明在下文中參照附圖所述之特定實腌例來更詳细 說明。画式簡單說明如下： 第1至4圖表示用於說明第一實施例之方法中各步驟 之基體的剖面圖。 第5至7圖表示第二特定之茛施例之基本步驟。 第1圖：Μ習知技術在基體1施加一由氮化物所構成 触刻停止層2、氧化矽層3及面罩層4。層2及2之厚度 例如可以是2〇nm及50ηιπ。基體可包含已成品之電路元件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 蝕光结地 Μ 生用 ϊ ε 刻 屬本 之一 ，性且產使 Υ 触 要是行代而來罩3^3°如 Β 需以進替，肋面KS層深 視可及-罩輔硬‘矽刻 。4 露而面之 ，«!|化蝕 部層顯然硬 W 後 Μ 氧性 接罩來 eifl 除lia刻向 連面型孔所肖去||!蝕異 路。圖有之4'於各 電 IgteAIgnmh 用½ 之構之中構(>面 步 型來造域所4'蝕film 初 圖矽製區矽罩抗 Η 面 3 鉑化要之化光在_ 。層 造氮所型氮一 ，&^擇化 製由據圖由另驟 Μ選氧 要地根鉑是的步^|加 ， 所佳其造 Μ 化步 W 附中 於較，製可型一 。之例。 用層層要層圖進4°射胞20 如止刻所罩之於罩濺實層 例停蝕在面當用面熱定止 . 刻抗果，適。為之特停 第2圖：其後氧化矽層須對蝕刻停止層2進行選擇性 各向同性之蝕刻，例如以湄蝕刻步驟來進行。结果，面 罩4懸突在氧化矽面罩3之邊緣，因此，蝥個圖型具有 一負側壁。 -5- 本紙張尺度遍用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ297公發） 4 2 3 111 經濟部中央標华局負工消費合作社印製 Λ 7五、發明説明（4 ) 第3圖：去除所顯茲之蝕刻停止曆，使得可能具有用 於鉑金屬之連接圖型的基體顯露。該架構經由例如濺射 過程（較佳是用Pt)來進行鉑金鼷5之沈積掩蓋，其中氣 化矽面罩3之側壁來塗層，使得在随後氧化矽濕蝕刻過 程中之溶劑能在該位置處蝕刻，且在同時去除覆蓋面罩 表面之釣。 第4圖：在實陁氧化矽蝕刻加工後，僅形成鉑圖型之 鉑餘留在基體表面上。儲存電容器可經儲存介電質6,尤 其如上述高ε介電質或賴電質之腌加，及随後第二電容 器電極7(例如也由鉑來製成）而完成成品。 第5圖：在第二特定實腌例中，如同在第一例，首先 _加触刻停止層2到基體1。在該基體項麿上所沈稹為 一氧化矽3及多矽晶8之雙重層。然後，可沈積尤其是 氮化層之氣化保護層9。然後該層順序3、8、9Κ光覃4 之輔肋各向異性蝕刻深如蝕刻停止層2,其在所在產生鉑 圖型之位置處具有孔。然後，去除光罩V。 第6圖：實施熱氧化，其在顯露位置處轉換多矽層成 為氧化矽，使得其量拯增。结果減小在多矽晶層8之孔 ，獲得在氧化矽圖型之懸突。因此，本倩形中用於移除 過程之面罩包含氧化矽層及多矽晶層（及可能地氮化層） 。視褥要氧化保護層9形成一更明顯之懋突.因為多矽 晶8隨後僅在所顯露之緣處氧化。Μ本圖解說明實陁例 ，在任何情形之配置必需考應：之事實在於氧化使得孔比 較原來抗触面罩4其大小滅小。 (請先閱.讀背面之注意事項再填寫本頁) I, 装------訂-----1--^ —— 本紙張尺度远用中國國家棹準（CNS ) Λ4规格（2iOX297公趨） 423111 冰 Λ7 B7五、發明説明（厂） 經濟部中央標準扃負工消费合作社印製 實面容 來同電 例連此 施及因 實 ，， 解 B 述 圖金上 一Is如 第加。 同沲靨 如後金 可然鉑 此 2 之 在圄面 程止表 過停罩 步刻面 一 飩蓋 進除覆 : 去除。 0 ，去成 7 即起製 第 ，一 可 陁罩器 -- -.^^1— , - I - - - I ^^^1 士.- - 1 - ' - I. '一-eJ (請先聞1讀背而-之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標卒（CNS ) A4現格（210X297公埯） 423111 E' Μ \\Ί五'發明説明（办） 符號參考說明 1 ...基體 2 ...蝕刻停止層 3 ...氧化矽層 4 ...面罩層 4 '光罩 5 ...始金屬 6 ...儲存介電質 7 ...電極 8 ...多晶矽 9 ...氧化保護層 經濟部中央標準局員工消費合作杜印掣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X297公楚）

Claims (1)

1. ABCD 1: 煩請委員明示，本案改請新型後是否變更原實質 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 (87年7月修正） 1. —種在棊體上使鉑-金靥圖型化所用之製作方法，其 特徴為包含下列步驟： a )施加一氧化矽層（3 )到該基體（1); b) 施加面罩（4)到在所要製造之鉑-金靥位置處具有 一孔之此種氧化矽層（3)上； c) 蝕刻該氧化矽層（3),使得所顯兹之基體表面區 域大於該面罩（4)中之孔； d) _加鉑-金靨層（5)到該面罩（4)及該顯露之基體 表面區域（1)上， e) 在蝕刻過程中去除該氧化矽層（3),使得出現在 該面罩（4)上之鉑-金牖（5)同時被去除，而出現在該 基體表面上之鉑-金鼷（5)則形成鉑-金屬圖型。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中步驟c)包含一 各向異性-及随後之各向同性之蝕刻過程。 3. 根據申請專利範圍第1或2項之方法，其中所產生之 面罩（4)為一硬面罩。 4. —種在基體（1)上使鉑-全屬圖型化所用之製作方法， 其特激為包含下列步驟： a) 施加氧化矽層（3)及覆蓋矽層（8)到該基體（1); b) 沲加一光罩（4)到在所要製造之鉑-金靥圖型位置 、 處具有一孔之此種矽層（8)上， c) 蝕刻該矽層（8)及該氧化矽層（3),及氧化該矽層 (8 >之顯露之表面區域； d) 腌加一鉑-金屬層（5)到該面罩表面區域及該顯 -------一 —裝------訂-----1·-線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X 297公釐） 423111 ^ A8 B8 C8 D8六、申請專利範圍 露之基體表面區域； e)在蝕刻過程中去除該氣化矽層（3)，使得同時使 得出現在該面罩表面上.之該鉑-金屬（5)去除，而出 現茌該基體表面上之鉑-金靥則形成鉑-金靨圖型。 5. 根據申請專利範圍第1或第4項之方法，其中在步驟 Ο之前先施加蝕刻停止層（2 )到該基體（1 },在步驟d ) 之前再次去除在該孔内之停止層。 6. 根據申請專利範圍第5項之方法，其中在步驟c)中使 得該蝕刻停止層顯露，然後各向異性或各向闻性地蝕 刻該蝕刻停止層（2 ) β 7. 根據申請專利範圍第1或第4項之方法，其中在步驟 e)中以HF去除該氧化矽層。 8. 根據申請專利範圍第4項之方法，其中在步驟a)中該 矽層（8)之頂部上沈積一種氧化保護層（9)。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .I 一iijml 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）