TW477040B - Improved masking methods and etching sequences for patterning electrodes of high density ram capacitors - Google Patents

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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 ____Β7___ 五、發明說明（) 才目關申Ί青# * 本案為下列共同專利申請案之美國續案申請案，名 為，，MASKING METHODS AND ETCHING SEQUENCES FOR PATTERNING ELECTRODES OF HIGH DENSITY RAM CAPACITORS"，序號為 09/25 1,588，1999 年二月十 七曰所申請。共同專利申請序號09/25 1,588為下列共同專 利申請案之續案，名稱為"ETCHING METHODS FOR ANISOTROPIC PLATINUM PROFILE丨，，序號 09/006,092， 1 998年一月十三日所申請。 本案亦為下列共同專利申請案之續案，名稱為 "IMPROVED ETCHING METHOD FOR ANISOTROPIC PLATINUM PROFILE”，序號 09/25 1,826，1999 年二月十 七曰所申請。共同專利申請序號09/25 1,826為下列共同專 利申請案之續案，名稱為"ETCHING METHODS FOR ANISOTROPIC PLATINUM PROFILE，丨，序號 09/006,092， 1 998年一月十三日所申請。本案亦為下列共同專利申請案 之續案，名稱為"IRIDIUM ETCHING METHODS FOR ANISOTROPIC PROFILE·，，序號 09/25 1，633，1999 年二月 十七日所申請。共同專利申請序號09/25 1,633為下列共同 專利申請案之續案，名稱為"ETCHING METHODS FOR ANISOTROPIC PLATINUM PROFILE，，，序號 09/006,092， 1998年一月十三日所申請。這些具較早申請日之專利均已 對其共同的主題標的主張其優點。 第3頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝 -------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明( 發明領域： 本發明係有關於音 、貝金屬（例如鉑（Pt)、银（ΙΓ)、釕（Ru)、 免（P d) + )之電聚餘刻。承膝 θ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 更特別的疋’本發明提供了貴金屬 如鉑及/或銀之電漿麵免丨μ 、 艮蚀幻的遮罩万法和蝕刻順序，以便製造 含有貴金屬電極（例如紐、#七^ 7 ^ V如鉑銥或鉑及/或銥之氧化物或合金） 之半導體積體電路。 發明背景： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 見代數位電路之一般應用為完成數位訊息之儲存和 取出。Λ憶體《大小和存取時間並可做為電腦技術發展之 測量指標。儲存m經常作為記憶㈣列之元件。當現 今的技術進一步發展時，小尺寸且高密度之動態隨機存取 記憶體（DRAM)元件則需要高介電常數材料以形成較大電 谷值的儲存電容器。高介電常數材料或鐵電材料主要由燒 結惑金屬氧化物所形成，並有相當數量易反應的氧原子。 當以此類鐵電材料或薄膜形成電容器時，電極必需由最不 會產生氧化反應的材料所組成，以免降低了儲存電容器之 電容值。因此，貴金屬如鉑（Pt)、鈀（pd)、銥（Ir)、釕（Ru) 等等則可用來製造高密度DRAM之電容器。 做為電容器電極之貴金屬中，鉑和銥則由於最不容易 氧化’且其漏電流（<1 〇-9amps/cm2)要小於其它的電極如二 氧化4T及把’因而成為最具吸引力的材料。另外，鉑和銀 也具有良好的導電能力。 在先前技術中，鉑和銥的蝕刻係由等向性蝕刻如以王 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公楚） 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _____ B7 _ 五、發明說明（) 水加以濕姓刻’或由非等向性姓刻技術如以氬氣或其它的 方法來進行離子研磨。由於等向性蝕刻的特性，以王水來 實施濕蝕刻將使製程的精確性大為降低。等向性蝕刻的精 確等級並不足以進行精細的圖案化製程。因此，要執行次 微米之銘電極的圖案化触刻將由於等向性姓刻之特性而 難以實施。再者，離子研磨（即為非等向性蝕刻）的問題為： 對於形成鉑和銥電極來說，其蝕刻速率太慢而無法進行量 產。 為了在蚀刻舶和銀時增加製程之精確性，特別是利用 蝕刻氣體（如氯氣（Ch)、溴化氫（HBr)、氧氣（〇2)等）之乾蝕 刻製程方法來蝕刻鉑和銥更是不斷的研究及發展中。下面 所述•的先前技術即為以蚀刻氣體產生的電漿進行鉑和銀 的蚀刻。 美國專利號碼5,492,855中，Matsumoto等人揭露了 一種半導體元件之製造方法，其中一絕緣層、一底部電極 鉑金屬層、一介電層薄膜和一頂端電極鉑金屬層乃沉積於 已具有完整電路元件和線路的基板之上，接著，以選擇性 乾式蝕刻法選擇性的乾式蝕刻頂端鉑金屬層電極和介電 層薄膜之後再蝕刻底部鉑金屬層電極而形成電容器。此製 程方法利用含有硫（S)元素之氣體作為蝕刻氣體來蝕刻鉑 金屬，或以含硫元素之氣體作為添加氣體；且在乾式蝕刻 鉑金屬層之前將硫以離子植入法植入鉑金屬層中形成化 合物，再以乾式蝕刻法來蝕刻此鉑金屬化合物。 美國專利號碼5,527,729中，Matsumoto等人揭露了 第5頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------^---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 經濟部智慧財1,局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（) 已形成電路元件及導線等、一絕緣層、一第一金屬層、一 介電薄膜及一第二金屬層於基板上的製程步驟。頂端電極 和電容薄膜則以乾式蝕刻第二金屬層和介電薄膜而得。且 以乾式蝕刻第一金屬層而得到底部電極。乾式蝕刻第二金 屬層之蚀刻氣體為含有鹵化氫（如溴化氫，HBr)和氧氣之混 合氣體，氧氣對整個鹵化氫及氧氣組合的比例約為10〇/〇-3 5%。此蚀刻氣體也可為含有碳化氫如三氯甲烷之氣體。 Matsumoto等人利用氧化矽層作為基板上之絕緣層，且鉑 金屬層或纪金屬層作為第一和第二金屬層。乾蚀刻第二金 屬層和介電薄膜係在低壓範圍小於5Pa之下實施的，而其 蝕刻速率很高。Matsumoto等人更以鹵化氫和氧氣之混合 氣體·作為蝕刻氣體，而氧化矽層之蝕刻速度相對於由鉑或 鈀金屬層所組成的第二金屬層之蝕刻速度來說相當的 低；如此則位於第一金屬層之下的氧化矽層將可避免多餘 的蝕刻，而位於氧化矽層之下的電路元件和導線等的損壞 亦可預防。再者，依照Matsumoto等人所揭露的，舶金屬 和介電材料對於阻抗層之蝕刻速率的比例可因為降低阻 抗層之蚀刻速率而增加。因此，銘金屬和介電材料之蚀刻 可利用一般鍍層厚度之阻抗層罩幕來實施（約為1.2微米 到約2 · 0微米厚），而非傳統厚度之阻抗層（約為3微米且 較厚）。

Chou 等人在一篇名為"Platinum Metal Etching in a Microwave Oxygen Plasma"，J. Appl. Phys· 68(5)，1990 年 九月一日，241 5-2423頁中，曾揭露了對於金屬在電漿和化 第6頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（) 學系統兩者中的蝕刻研究β此研究發現鉑薄片於氧氣電漿 中之蚀刻產生了流動形式之微波系統，且即便在低輸入功 率（2 0 0 W)下也會產生非常快速的蝕刻（〜6埃/秒）^此主要 的電漿參數，包括了氧原子濃度、離子濃度、和電子溫度 等’皆由Chou等人在微波搞合器之下的距離函數加以測 量。這些參數均和金屬薄片之蝕刻速率相關，且會因為和 耦合器的距離增加而蝕刻速率減少。由於這些相關的基 礎，Chou等人得出了簡單的機械模型公式。Chou等人的 研究更發現了鉑金屬在氧氣電漿噴出的蝕刻係由於伴隨 之氧原子和高能電子所產生的。

Nishikawa 等人在一篇名為"Platinum Etching and Plasma Characteristic in RF Magnetron and Electron

Cyclotron Resonance Plasmas丨’，Jpn. J· Appl· Phys·，第 34 冊（1 99 5)，76 7-770頁中，揭露了利用射頻磁電管和電子迴 旋加速器共振（ECR)電漿兩者來蝕刻鉑金屬之特性的研 究，並包含電漿參數（中子濃度、電漿密度、等等）之測量。 Nishikawa等人所執行的實驗為壓力範圍從〇.4到5OmTorr 之間的氯氣（Cl〇電漿。在射頻磁電管電漿中，鉑金屬之蚀 刻速率在基板溫度從20到1 60°C之間為固定的。蝕刻速率 和電漿電子密度因為氣體壓力從50降到5mTorr而增加 了。於300W之射頻功率的ECR電漿中，Nishikawa等人 發現舶金屬之蚀刻速率在氣體磨力從5降到〇·4ιπΤογγ時 幾乎保持固定（〜l〇〇nm/min)，而電漿電子密度則因為氣體 壓力之減少而逐漸增加。Nishikawa等人的研究討論了有 第7頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） 1--— II--丨丨 I 裝！— ί —訂·！ ―！-線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 Α7 Β7 五、發明說明（) 關π蝕刻產能”和"中性氯氣通量及離子通量入射到基板上 之比率"兩者之間的關係之實驗結果。

Yokoyama 等人在一篇名為·，High-Temperature Etching of PZT/Pt/TiN Structure by High-Density ECR Plasma' Jpn· J· Appl. .Phys·，第 34 冊（1 995)，767-770 頁 中，揭露了一種PZT/Pt/TiN/Ti結構以旋塗式玻璃（SOG) 為罩幕之微米圖案化技術，並利用高密度電子迴旋共振 (ECR)電漿和大於300°C之高基板溫度的說明。30%之氯氣 /氬氣則用來蝕刻鉛錘鈦酸鹽（PZT)薄膜《沒有沉積層殘留 下來，並產生了大於8 0。之蝕刻外觀。40%之氧氣/氯氣則 用來蚀刻舶金屬薄膜。此蚀刻完全在敛層時中止。30nm 厚之•沉積層仍殘留在側壁。Yokoyama等人將其浸泡在氯 化氫酸液中而加以去除。鉑金屬層薄膜之蝕刻外觀大於 8 0。。鈦/氮化鈦/鈦層以純氯氣蝕刻。由SOG罩幕產生的 尺寸誤差將小於0.1微米。Yokoyama等人經由穿透式電子 顯微鏡和能量分佈X射線光譜（TEM-EDX)分析後並沒有 偵測到S Ο G和P Z T之間任何的内部擴散。

Yoo 等人在一篇名為"Control of Etch Slope During Etching of Pt in Ar/Cl2/〇2 Plasma"，Jpn. J· Appl· Phys.第 35冊（1 996)，2501-2504頁中，則教導了 0.25微米設計規 範之鉑金屬層圖案在20 °C時利用電磁增強離子反應器 (MERIE)的蝕刻。γ00等人發現以MERIE蝕刻時所遭遇的 主要問題是蚀刻產物再度沉積在圖案的側壁上，因而不容 易降低圖案之尺寸。在分別利用光阻罩幕和氧化層罩幕的 第8頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -----------· --------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（) 兩個例子中’即便蝕刻斜率小於45。，蝕刻產物再度沉積 在側壁可由添加氯氣和氬氣而降低。再度沉積物可以氯化 風清潔程序加以移除。

Kotecki 等人在一篇名為"High-K Dielectric Materials for DRAM Capacitors’’，Semiconductor International，1996 年1 1月，109-1 16頁中，描述了結合高介電材料於動態隨 機存取記憶體（DRAM)之儲存電容器的潛在優點，且當他 們利用簡單的堆疊電容器結構來適用於十億位元世代時 則亦檢視了高介電層之需求，Kotecki所教導的是當在堆 疊電容器結構中使用高介電材料時，必需處理下列的問 題：電極之圖案化、高介電材料/阻障層之交互作用、電極 /南介電材料之交互作用、表面粗糙度（例如hil〇cking等）、 步階覆蓋、高介電材料之均勻度（例如厚度、組成、晶粒 大小/方向等等）、和阻障特性（例如氧氣和矽之擴散、導電 性、接觸洞阻抗和交互作用等）^ Kotecki研究了不同的材 料和其組合並利用#5鈥礦（perovskite)介電材料包括貴金 屬（也就是鉑、銀、鈀）和導電金屬氧化物（也就是二氧化銀 和二氧化纪）。這些材料之功能，以乾式蚀刻加以圖案化 的能力，使表面粗縫化之表面穩定性及其適用於半導體製 造的特性則由Kotecki列於下面的表I中： 第9頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規每「(210 X 297公釐） -----------裝--------訂---------線 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 表I 適合用於鈣鈦礦介電我 t料之不同電極材料的特性比較 材料選擇 功能 乾式蝕刻 表面穩定性 沉積方法 銘 5.6-5.7 困難 潛在問題 錢鍍 釕 4.7 容易/危險 潛在問題 濺鍍 二氧化釕/釕 - 容易/危險 良好 反應性濺鍍 銥 5.0-5.8 困難 良好 濺鍍 二氧化銥/銥 困難 良好 反應性濺鍍 雀巴 5.1-5.6 困難 ? 濺鍍 A7 B7 五、發明說明（)

Kotecki 更在一篇名為 ”High-K Dielectric Materials for i)RAM Capacitors"的文章中教導了有關於製造具電容 器之DRAM晶片所要克服的主要問題為電極圖案化。貴金 屬電極如鉑、釕、鈀和銥之乾式蝕刻中會產生極微的揮發 性種類。由於蝕刻機制主要為物理性濺鍍，即便在RIE製 程中，在光阻的側邊通常都會形成防護結構、為消除此防護 結構’可以將此防護層姓刻並且在姓刻程序時將光阻側面 侵蝕，如此將產生”乾淨"的金屬結構但卻有傾斜的側壁角 度及失控的特徵尺寸。當特徵尺寸降到〇·丨8微米甚或更小 時，側壁只有極其有限的尖細小角度可被接受。Koteki在 下述之表II中提出了某些可用於DRAM電容器之高介電 材料’用來形成薄膜之不同方法，和所記錄之介電常數範 圍： 第10頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（)

^ ^ 之比較和其形成方法及介電常數 材料 沉積方法 ε τ (薄膜） SrTi03 MOCVD， ECR-CVD， sol-gel，濺鍍，PLD 90-240 (Ba? Sr)Ti〇3 MOCVD， ECR-CVD， sol-gel，濺鍍，PLD 160-600 PLT MOCVD, sol-gel, 濺鍍，PLD 400-900 PZT 和 PLZT MOCVD, sol-gel, >1000 濺鍍，PLD

Mikove 等人在一篇名為”New Insight int〇 the Reactive Ion Etching of Fence-Free Patterned Platinum

Structures”於 Philadelphia，PA，1996 年 19 月，第 43 屆 A V S研討會中報告的，其所進行的研究為無防護圖案化結 構之反應性離子蝕刻（RIE)法中鉑金屬蝕刻程序之時間進 展特性。Mikove等人之實驗包含共同處理兩種氧化之矽晶 圓來處理相同之2500埃厚的鉑金屬薄膜層，但有不同的 光阻層（PR)罩幕厚度。蝕刻程序在整個蝕刻製程的20， 40，60和8 0%時暫停，以便將小塊晶圓切開來進行掃描式 電子顯微鏡（SEM)的分析。利用已知的氯氣基底RIE條件 來產生2500埃厚之薄膜層的無防護蝕刻，Mikove等人發 現在起初的20%蝕刻程序中有嚴重的防護結構鍍在PR罩 第11頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------------------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（) 幕上。當蝕刻繼續時防護結構逐步成長，並達到最大的高 度和寬度，接著又逐漸的凹陷，直到製程終點前完全消 失。Mikove等人的數據顯示蝕刻之鉑金屬結構的最後外觀 具有和最初之PR罩幕厚度和斜率，及始金屬層之最初厚 度相關的功能性。Mikove等人更在一篇名為"New Insight Into The Reactive Ion Etching of Fence-free Patterned Platinum Structures”中提出所觀察到的暫時防護結構之行 為提供了迄今最強的證據，其證明了結合齒素基底電漿中 鉑金屬薄膜之RIE的化學性協助之物理濺鍍元件的存在。

Keil 等人在一篇名為 ’’The Etching of Platinum Electrodes for PZT Based Ferroelectric Devices"，電化學 協會•會議公報，第96-12冊（1996)，515-520頁中，教導了 應用鉑金屬蝕刻來製作電容器的技術難題通常都由濺鍍 製程來主導。雖然氧氣及/或不同的氣體如氯或氟都可用來 以化學性增強蝕刻製程，但兩種蝕刻機制的產品通常都具 低揮發性且有再度沉積於晶圓上的趨勢。在蝕刻之後，大 片像穑壁的結構由鉑金屬區的邊緣延伸出來《這些像牆壁 的結構通常稱之為"遮蔽物"或"柵襴”或”兔耳"，且其長度 可為其所貼附之鉑金屬薄膜的厚度兩倍以上。此結構之存 在使得有用的PZT層沉積變成不可能^ Keil等人更教導了 即便有人可以在只有小"節點（nub)"形狀的特徵所出覌的 地方減少其再度沉積，在此節點的地方所形成的高電場仍 可能造成介電層的崩潰。雖然可以找到具較低的再度沉積 或甚至沒有再度沉積的製程條件，其仍然會得到令人無法 第12頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（) 接受的尖細鉑金屬外觀角度❹Keil等人發現當製程條件朝 向側壁形成角度更加垂直時，再度沉積將變得更加嚴重。 雖然經常使用蝕刻之後在溶劑槽中的濕式清潔，伴隨著垂 直側壁之尋求所產生的嚴重再度沉積將使其效果更小。 前述的先前技術說明了，在一般之乾淨的垂直密度區 域外觀和蝕刻外觀之臨界尺寸（CD)控制中，均為十億位元 (或更高）之DRAM鐵電元件且具有鉑金屬電極之成功的電 漿蝕刻最關鍵的因素。再度沉積和外觀的控制具有強烈的 關聯性。外觀之形成角度及再度沉積的最佳化需要兩者之 間的互相交換條件《即便強烈的蚀刻之後清潔程序（例如 以酸液作濕式清潔，機械研磨等）可以解除某些需求以達 到無·沉積的電漿蝕刻，但是當以現行之蝕刻後清潔方法將 鉑金屬電極腐蝕及/或惡化時，此類蝕刻之後的清潔程序並 無法具備所需的精確性。 因此，極需要發明一種方法來蝕刻貴金屬（例如鉑、 餘、釕等及貴金屬之氧化物及/或合金）電極層，以產生具 有貴金屬（例如鉑、銥、釕等及貴金屬之氧化物及/或合金） 電極之高密度積體電路半導體元件，且具有大角度（也就 是> 8 5。）之貴金屬（例如鉑或銥）外觀非等向性。並提供了製 造方法和蚀刻順序來幫助貴金屬之電漿蚀刻而更需要的 是一種發明方法，其半導體元件包括了多種具有鉑或銥外 觀角度等於或大於約85。且由等於或小於約〇.35微米之距 離所分開之鉑或銥電極，且最好等於或小於約〇.3微米， 每個電極之臨界尺寸（也就是其寬度）等於或小於约〇·3 5微 ' 第13頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ---------------------^---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 •經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（) 米，且最好等於或小於約0 · 3微米。 發明目的及概述： 本發明大體上提供了 一個蝕刻沉積於基板上之鉑金 屬層的方法，至少包含的步驟為： a) 提供具有鉑金屬層之基板； b) 加熱步驟a)之基板（如以基座支撐此基板）到約大於 150°C的溫度；及 c) 蝕刻此鉑金屬層，包括了應用高密度電漿之蝕刻氣 體，此氣體至少包含具鹵素之氣體（例如氯氣之鹵素）和惰 性氣體（如氬氣），以便產生基板上至少有一蝕刻之鉑金屬 層。· 於本發明之另一實施例中，本發明大體上提供了： a) 提供具有銀金屬層之基板； b) 加熱步驟a)之基板到約大於i50°c的溫度；及 c) 蚀刻此銥金屬層，包括了應用高密度電漿之蝕刻氣 體’此氣體至少包含具函素之氣體和惰性氣體，以便產生 基板上至少有一蝕刻之銥金屬層。蝕刻氣體另外還包含了 選自氧氣和三氯化棚所組成的群集中。另外，此蝕刻氣體 可再包含選自氧氣、氯化氫、溴化氫和其混合物所組成的 群集中。步驟（a)之基板可將支撐基板之基座加熱到足夠的 溫度以便基板具有大於約1 5 0 °c的溫度。 在前述的方法中，鉑金屬層最好分別為鉑電極層及餘 電極層。蝕刻氣體之高密度電漿為具有密度大於約 第u頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 五、發明說明（) 109/cm3之離子密度電数， 电戒且最好大於約l0"/em3。蝕刻 氣體也包括了選自三氯化硼、漠 央化虱四虱化矽和其混合 物所組成的群集中。銘金屬層和敏金屬廣另外分別包含了 罩幕層配置於特別的不同鍍層之選定部分，以便在上Z的 蝕刻步驟中選擇性的保護此特別的不同鍍層。在本發明蝕 刻銥金屬層的實施例中，假如罩幕層為含有鈦及/或氮化鈦 之硬罩幕’則具有高氧氣含量之氬氣/氯氣/氧氣化學成分 的蝕刻氣體在蝕刻銥金屬時會產生銥對鈦及/或氮化鈦的 選擇率約大於8(最好約大S 10)β㉟金屬層和&金屬層亦 可另外包含有放置於特別的不同鍍層之選定部分上的保 護層，其位於罩幕層和特別的不同鍍層之間。罩幕層在蝕 刻步•驟中或者之後加以移除。類似见，保護層也在蝕刻步 驟中或者之後加以移除。 銘金屬層為部分或全部内含於鉑晶圓中，且蝕刻鉑金 屬層之方法另外包含將具有鉑金屬層之銘晶圓放置於高 欲度電聚之反應室中，反應室中具有線圈電感器和晶圓 座，並在下列製程條件中於高密度電漿反應室内執行蝕刻 步驟： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝---------訂---------線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第15頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（ 製程 蚀劑氣體流速 鹵素氣體（例如氯氣） 惰性氣體（例如氬氣） 壓力，mTorr 線圈電感器之射頻功率(watts) 晶圓座之射頻功率（watts) 鉑晶圓之溫度（°C) 始金屬蚀刻率（A/min) 線圈電感器之射頻頻率 晶圓座之射頻頻率 參數 50 到 500sccm 20%到95%體積百分比 5%到80%體積百分比 0·1 到 300milliTorr 100 到 5000watts 50 到 3000watts 150〇到 500〇C 200 到 6000A/min 100K 到 300MHz 100K 到 300MHz 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本發明之另一實施例中，大體上提供了一個蝕刻配 置於基板上之鉑電極層的方法，至少包含的步驟為： (a) 提供具有鉑電極層之基板； (b) 加熱步驟（a)之基板到約大於150°C的溫度；及 (c) 蝕刻該鉑電極層於包含有氮氣和函素氣體（例如氯 氣）之蝕刻·氣體的電漿中，以便產生支撐至少一蝕刻之鉑 電極層的基板。此電漿可為低密度電漿或高密度電漿，且 另外又包含選自惰性氣體（例如氬氣）、溴化氫、三氯化硼、 四氯化碳、和其混合氣體所組成之群集其中之一的氣體。 於本發明之另一實施例中，蝕刻步驟（c)可在低密度 (或高密度）電漿反應室中於下述之製程條件下執行： 第16頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 製程 蝕劑氣體流速 鹵素氣體（例如氯氣） 惰性氣體（例如氬氣） 氮氣 壓力，mTorr 五、發明說明（) 參數 50 到 500sccm 40%到90%體積百分比 0.1 %到40%體積百分比 0.1 %到60%體積百分比 0.1 到 500milliTorr 線圈電感器*之射頻功率（watts) 0到5000watts 晶圓座之射頻功率（watts) 100到5000watts 銘金屬蚀刻率（A/min) 200到6000A/min 線圈電感器之射頻頻率 100K到300MHz 晶圓座之射頻頻率 100K到300MHz ·*假如線圈電感器應用了或指示為Owatts，則代表RIE 反應室中所使用的為Owatts ^ 所蝕刻之鉑金屬層包括了鉑金屬外觀等於或者大於 約8 0。，且最好等於或大於約85。，再來為等於或大於約 87°，最佳為等於或大於約88.5。。於本發明之一實施例中， 製程條件之蝕刻氣體緊接上面的另外選項至少包含了從 約10%到約90%體積百分比的鹵素（例如氯氣），從約5% 到約 80%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣），和從約4% 到約25%體積百分比的溴化氫及/或三氯化硼。於本發明之 另一實施例中，蝕刻氣體則另外包含了從約0· 1 %到約60% 體積百分比的氮氣，從約40%到約90%體積百分比的鹵素 (例如氯氣），從約0.1%到約40%體積百分比的惰性氣體（例 第17頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------^----------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明( 如氬氣），和從約1 %到約3 0 %體積百分比的氣體選自結合 溴化氫、三氯化硼、四氯化矽、及其混合氣體所組合之群 集其中之一。 銥金屬層為部分或全部内含於銥晶圓中，且蝕刻銥金 屬層之方法另外包含將具有銥金屬層之銥晶圓放置於高 密度電漿之反應室中，且反應室中具有線圈電感器和晶圓 座；並在下列製程條件中於高密度電漿反應室内執行蝕刻 步騾（c): 製程 姓劑氣體流速 鹵素氣體（例如氯氣） 惰·性氣體（例如氬氣） 氧氣 壓:力，mTorr 線圈電感器之射頻功率（watts) 晶圓座之射頻功率（watts) 銀金屬蚀刻率（A/min) 線圈電感器之射頻頻率 晶圓座之射頻頻率 參數 50 到 500sccm 10%到60%體積百分比 30%到約80%體積百分比 5%到40%體積百分比 0.1 到 300milliTorr 100 到 5000watts 50 到 3000watts 200 到 6000A/min 100K 到 300MHz 100K 到 300MHz 所蝕刻之銥金屬層包括了銥金屬外觀等於或者大於 約8 0°，且最好等於或大於約82。，最佳為等於或大於約 8 5。。製程條件之蝕刻氣體緊接上面的另外選項至少包含 了從約5%到約20%體積百分比的氧氣，從約10%到約60% 第18頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 五、發明說明（) 體積百分比的鹵素（例如氯氣），從約30%到約80%體積百 分比的惰性氣體（例如氬氣），和從約5%到約20%體積百分 比的溴化氫及/或氯化氫。 本發明大體上也提供了製造電容值結構包含有電極 (也就是銘電極或銥電極層）的方法，至少包含的步驟為： a) 提供具有鍍層（也就是鉑電極層或銥電極層）之基 板，且至少一罩幕層配置於該鍍層之選定部分上； b) 將步驟（a)之基板加熱到大於約150°C的溫度；及 c) 蝕刻此鍍層，包括應用至少包含齒素（例如氯氣）和 惰性氣體（例如氬氣）的蝕刻氣體所形成的電漿，以便產生 具有至少一電極（也就是鉑電極或銥電極）的電容值結構。 蝕刻·氣體也可包含氮氣。 此至少一罩幕層係緊接在上述的蝕刻步驟（c)之中或 之後而加以移除。緊接在上述步騾（a)的鍍層另外可包含放 置於罩幕層和該鍍層之間，該鍍層之選定部分上的保護鍍 層。緊接在上述蝕刻步騾（c)所產生的蝕刻鍍層（也就是蝕 刻之鉑層或蝕刻之銥層）包括一外觀（也就是一鉑金屬外觀 或銥金屬外觀）等於或大於約80°(特別是銥），且最好是等 於或大於約85。，再來是等於或大於約87。，最佳是等於或 大於約88.5°。於本發明之一實施例中，步驟（c)之電漿的 蝕刻氣體更包括了画素（例如氯氣），惰性氣體（例如氬 氣），和選自包含溴化氫、三氯化硼和其混合氣體所組成 之群集其中之一的氣體。另外，步驟（c)之電漿的蝕刻氣體 包括了氮氣（N2)和鹵素（例如氯氣）。於本發明之另一實施 第19頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線‘ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 __B7__五、發明說明（) 例中，步驟（C)之電漿的蝕刻氣體更包括了氮氣（N2)，鹵素 (例如氯氣），惰性氣體（例如氬氣），和選自包含溴化氫、 三氯化硼、四氯化矽及其混合氣體所組成的群集其中之一 的氣體。鉑電極層係為部分或全部内含於鉑電極晶圓中， 且製造電容值結構之方法包括了在蝕刻步驟（c)之前，鉑電 極另外包含了將銘電極晶圓放置於高密度電漿之反應室 中，且反應室中具有線圈電感器和晶圓座；並在下列先前 所提到的製程條件中於高密度電漿反應室内執行蝕刻步 驟（c): (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 製程 蝕劑氣體流速 函·素氣體（例如氯氣） 惰性氣體（例如氬氣） 溴化氫及/或三氯化硼 壓力，mTorr 線圈電感器之射頻功率（watts) 晶圓座之射頻功率（watts) 鉑電極晶圓之溫度（°C) 始金屬蚀刻率（A/min) 線圈電感器之射頻頻率 晶圓座之射頻頻率 參數 50 到 500sccm 約10%到90%體積百分比 約5%到約80%體積百分比 約4%到25%體積百分比 0.1 到 300milliTorr 100 到 5000watts 50 到 3000watts 約150°到約500°C 200 到 6000A/min 100K 到 300MHz 100K 到 300MHz 所製造之鉑電極則以等於或小於約0.3 5微米的距離 或空間尺寸加以分離，且最好等於或小於約0 · 3微米。每 第20頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明說明（) 個鉑電極包括了具有數值尺十等於或小於約〇 J微米，且 最子等於或小於約0·35微米，最佳則為等於或小於約〇 3 微米。而每個舶電極的寬度最好也等於或小於約〇 3 5微 米，更進一步等於或小於約0.3微米，長度等於或小於約 1.0微米’最好等於或小於約0.6微米，及高度等於或小 於約0.6微米。本發明之任何實施例中任何金屬層的蝕 刻，其蝕刻氣體形成之電漿包含了高密度電感竊合電漿。 蚀刻氣體最好包含一惰性氣體，且選自氦、氖、氬、I、 氙、氡，或其混合氣體所組成之群集其中之一。而較佳的 情形下’此惰性氣體係選自氦、氖、氬、和其混合氣體所 組成之群集其中之一。最佳的情形下，此惰性氣體為氬 氣。·如先前所述的，高密度電感藕合電漿之蝕刻氣體最佳 時包含（或最好含有或基本上含有）氯氣、氬氣、和三氣化 硼及/或溴化氫。 於本發明蝕刻銀金屬之較佳實施例中，步驟（c)之電漿 的蚀刻氣體更明確地包括了氧氣、画素（例如氯氣）、惰性 氣體（例如氬氣）、和選自溴化氫、氯化氫和其混合氣體組 成之群集其中之一的氣體。銥電極層係為部分或全部内含 於银電極晶圓中，且製造電容值結構之方法包括了在蝕刻 步驟（C)之前，銥電極另外包含了將銥電極晶圓放置於高密 度電漿之反應室中，且反應室中具有線圈電感器和晶圓 座；並在下列先前所提到的製程條件中於高密度電漿反應 室内執行蝕刻步驟（C): 第21頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（） 製程 參數 蝕劑氣體流速 50 到 500sccm 氧氣 約5%到20%體積百分比 鹵素氣體（例如氯氣） 約10%到60%體積百分比 惰性氣體（例如氬氣） 約30%到80%體積百分比 溴化氫及/或氯化氫 約5%到20%體積百分比 壓力，mTorr 0.1 到 300milliTon· 線圈電感器之射頻功率（watts) 100 到 5000watts 晶圓座之射頻功率（watts) 50 到 3000watts 銀電極晶圓之溫度（C ) 約15(Γ到約500°C 銥金屬蝕刻率（A/min) 200 到 6000A/min 線·圈電感器之射頻頻率 100K 到 300MHz 晶圓座之射頻頻率 100K 到 300MHz 蝕刻銥金屬之蝕刻氣體所形成的電漿包含高密度電 感藕合電漿。蝕刻氣體最好包含一惰性氣體，且選自氦、 氖、氬、氪、氙、氡，或其混合氣體所組成之群集其中之 一。而較佳的情形下，此惰性氣體係選自氦、氖、氬、和 其混合氣體所組成之群集其中之一。最佳的情形下，此惰 性氣體為氬氣。如先前所述的，蝕刻銥金屬之高密度電感 藕合電漿之姓刻氣體最佳時包含（或最好含有或基本上含 有）氯氣、氬氣、氧氣或三氯化硼；另外則為氧氣、氯氣、 氬氣、和氯化氫及/或溴化氫。 本發明更大體上提供了一個製造半導體元件的方 第22頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------·裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040

五、發明說明（ 主少包含的步驟為 a) 形成——圖案化阻抗層，罩幕 ^ ^ ^ ^ ^ %極層（例如鉑電桓 層或銥包極層）於具有電路元件的基板上. b) 蝕刻部分的罩幕層，包括應 、 n蚀刻軋體心電漿來穿 透並移除電極層之部分罩幕層，以 產生支接圖案化阻技 印，剩餘之罩幕層，及電極層的基板； C)移除步驟(b)之阻院層以產生支撑剩餘之罩幕層，和 電極層之基板； d)加熱步驟（c)之基板大於約15〇它之溫度；及 侧步驟⑷之電極層，包括應用姓刻氣體之高密度 電漿。於本發明姓刻始金屬層之實施例中，兹刻氣體最好 包含·鹵素氣體（例如氯氣）和惰性氣體（例如氬氣），以產生 具^少一始電極之半導體元件。於本發明*_金屬層 〈具犯例中’姓刻氣體包含氧氣，鹵素氣體（例如氯氣）和 惰性氣體（例如氬氣），以產生具有至少一銥電極之半導體 元件。 本發明大體上更提供了一個蝕刻基板上之電極層（例 如貴金屬）的方法，至少包含的步驟為： aH疋供一支撐電極層（例如包括鉑電極層或銥電極層 <貴金屬）’電極層上之保護層（例如氮化鈦及/或鈦），及 保護層上之罩幕層（例如B S G氧化物，B P S G氧化物，p s ( 氧化物，氮化咬，TEOS ’ CVD二氧化矽，和其混合成分）， 和罩幕層上之圖案化阻抗層的基板（例如二氧化碎基板）； b)蝕刻邵分之罩幕層，包括應用蝕刻氣體形成之電聚 第23頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一裝----------訂---------線！ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 五、發明說明（） 來牙透並移除保謾層上部分的罩幕層，以便曝露出部分的 叹層且產生支杈電極層、電極層上之保護層、電極層上 〈剩餘罩幕層、和剩餘罩幕層上之圖案化阻抗層的基板； c) 從步驟（b)之剩餘罩幕層移除圖案化阻抗層，以便產 j支彳牙電極層、電極層上之保護層、和保護層上之剩餘罩 幕層的基板； d) 加熱步驟（c)之基板到達大於約15〇它的溫度； e) 蝕刻保護層之曝露部分以曝露出部分的電極層且 產生支袼電極層、電極層上之剩餘保護層、和剩餘保護層 上之剩餘罩幕層的基板；及 ^ 4 f)蝕刻步驟（e)之電極層的曝露部分，包括應用高密度 私水·义姓刻氣體。假如被姓刻之電極層包含了始金屬，則 —d氣至少包含鹵素氣體（例如氯氣）和惰性氣體㈠列如 ^氣）以產生支袼被蝕刻之鉑電極層具有剩餘保護層在蝕 、、’冶至屬層上，且剩餘之罩幕層在剩餘之保護層上的基 •假如被蝕刻之電極層包括了銥金屬，則蝕刻氣體至少 包含氧氣、函素氣體（例如氯氣）和惰性氣體（例如氬氣）， =產生支撐蝕刻之銥電極層具有剩餘保護層在蝕刻之銥 私極層上，且剩餘之罩幕層在剩餘保護層上的基板。 在加煞基板到達1 5 〇 C以上之溫度之前即將圖案化阻 抗層從剩餘之罩幕層移除，因為高溫將會破壞阻抗層。剩 餘〈罩幕層則可在基板加熱到達！ 5代以上之溫，度之前或 <後’及在飯刻步驟之中或者之後從電極層上移除。電極 曰（丨4 G括鉑私極層或銥電極層之貴金屬）為部分或全部 第24頁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線. 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 477040 A7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 内含於晶圓中（例如包括鉑電極晶圓或銥電極晶圓之貴金 屬）。保護層之目的為確保罩幕層和電極層之間的黏著性 (例如鉑電極層的外觀或銥電極層的外觀），並維持鍍層之 外觀（例如鉑電極層或銥電極層），特別是在本發明之蝕刻 私序中。在蚀刻步驟之後（例如鉑蚀刻步驟或銥蝕刻步 驟），剩餘之保護層最好從蝕刻鍍層（例如蝕刻之鉑層及/ 或蝕刻之銥層）移除。 於本發明之另一實施例中，一或多層阻障層可配置於 基板上以分開電極層（例如貴金屬層）和基板。阻障層可以 包括如氮化鈦及/或鈦及/或BST(鋇鈦酸鹽及/或锶鈦酸鹽） 及/或氮化矽（ShN4)。也可以有兩道或更多的阻障層例如 含有·氮化矽之鍍層（例如SiaNd放置於基板上且阻障保護 層（例如氮化鈦及/或鈦）放置於含有氮化矽之鍍層上。電極 層（例如貴金屬層）可以選擇性的不纟有配置於基板上之保 ，隻層，但可以直接支撐並接觸到罩幕I，例如含有氮化珍 (鍍層（例如Si3N4)。 於本發明之另一實施例中則提供了一個蝕刻配置於基板上之貴金屬(始、銀、対、飽等)的方法，至少包含的 步驟為： a)提供一支撐阻障層（例如氮化鈦、 ^ ^ 氮矽鈦、鈦、氮化 氮化起、氮碎包、妓），阻障層上之責金 銥、釕、鈀等），貴金屬層上之保護層 鈦、鈦、氮化鎢 鷄 屬層（例如銘、 (例如氮化鈦、氮矽 ^ ^ 亂矽鈕、紐），在保護層上之 幕層’此罩幕層之厚度範圍最好在 '约6〇〇〇a到約 氮化姮 第25頁 本紙張尺度適財家鮮（CNS)A4規格⑵G X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線一 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 90 00A，及在罩幕層上之圖案化阻抗層； b) 蝕刻部分之罩幕層，包括應用罩幕蚀刻氣體形成之 電漿來穿透並移除保護層上部分的罩幕層，以便曝露出部 分的保護層且產生支撐阻障層、阻障層上之貴金屬層、貴 金屬層上之保護層、保護層上之剩餘罩幕層、和剩餘罩幕 層上之圖案化阻抗層的基板； c) 從步驟（b)之剩餘罩幕層移除圖案化阻抗層，以便產 生支撐阻障層、阻障層上之貴金屬層、貴金屬層上之保護 層、和剩餘保護層上之剩餘罩幕層的基板； d) 蝕刻曝露部分之保護層以曝露部分的貴金屬層，並 產生支撐阻障層、阻障層上之貴金屬層、貴金屬層上之剩 餘保·護層、及剩餘保護層上之剩餘罩幕層的基板； e) 加熱步驟（d)之基板到達大於约150°C的溫度； 0蝕刻步驟（d)之貴金屬層的曝露部分，包括應用了電 漿之姓刻氣體選自含有函素之氣體、惰性氣體、氮氣、氧 氣、和其混合氣體所組成之群集其中之一，以便產生支# 阻障層、阻障層上之蝕刻貴金屬層、蝕刻貴金屬層上之剩 餘保護層、及剩餘保護層上之剩餘罩幕層之基板； g) 從剩餘之保護層上移除剩餘之罩幕層以產生支撐 阻障層、阻障層上之蝕刻貴金屬層、和蝕刻之貴金屬層上 之剩餘保護層的基板；及 h) 姓刻部分之阻障層包括應用阻障層蝕刻氣體所形 成之電漿以曝露部分啲基板，並產生支撐剩餘阻障層、剩 餘阻障層上之蚀刻貴金屬層、蝕刻貴金屬層上之剩^保護 第26頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------- f請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁} 壯衣· I I-----訂·--------. 477040 A7 B7 五、發明說明（ 層的基板。步‘驟（0中蝕刻步驟（d)之眚八s M 2 ^ 、 貝金屬層另外在阻障 層上產生了剩餘之主'八居麻 St. 、 貝至屬層。步驟（g)移除剩餘罩幕層另外 產生了阻障層上之乖|膝主公凰溫 < 餘貝金屬層，且此方法另外至少包含 於步驟（h)之姓刻前在阻障； J在阻卩早層上蝕刻剩餘之貴金屬層。罩幕 層包含之化合物 選自BSG氣化物、PSG氧化物、氮化矽、 TEOS、CVD 二畜, ， 乳化碎、低介電常數材料其介電值小於 和/、此口物所組成之群集。前述之方法可在沒有保護 層時员行岫述之方法也可以在移除剩餘之罩幕層之前触 刻阻障層而加以實行。因此在蝕刻步驟(f)之後，其中於步 驟（d)之貝金屬層的曝露部分乃加以蝕刻，蝕刻配置於基板 上之貴金屬層將包含下列之步驟（g)和步驟（h) : (g)蝕刻部 分之·阻障層，包括應用阻障層蝕刻氣體所形成之電漿以曝 路部分足基板，以產生支撐剩餘阻障層、剩餘阻障層上之 蚀刻貴金屬層、餘刻貴金屬層上之剩餘保護層、及剩餘保 瘦層上心剩餘罩幕層的基板；及（}1)從剩餘之保護層上移除 剩餘 < 罩幕層以產生支撐阻障層、阻障層上之蝕刻貴金屬 層、和姓刻之貴金屬層上之剩餘保護層的基板。 因此’本發明之另一實施例中提供了一個蝕刻配置於 基板上之貴金屬（鉑、銥、釕、鈀等）層的方法，至少包含 的步驟為： a) I疋供一支撐姓刻中止層（例如氮化碎、二氧化飲、二 氧化釕、和二氧化銥）、於蝕刻中止層上之阻障層、阻障 層上之貴金屬層、貴金屬層上之保護層、保護層上之罩幕 層（且罩幕層之厚度最好約為6000A到約9000A的範圍）、 第27頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _ --------訂·--------· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 ____________ B7 五、發明說明（） 和罩幕層上之圖案化阻抗層的基板； b) 蚀刻部分之罩幕層，包括應用罩幕蝕刻氣體形成之 電漿來穿透並移除保護層上部分的罩幕層，以便曝露出部 分的保護層且產生支撐蝕刻中止層、蝕刻中止層上之阻障 層、阻障層上之貴金屬層、貴金屬層上之保護層、保護層 上之剩餘罩幕層、和剩餘罩幕層上之圖案化阻抗層的基 板； c) 蚀刻曝露部分之保護層以曝露部分的貴金屬層，並 產生支撐蝕刻中止層 '蝕刻中止層上之阻障層、阻障層上 之貴金屬層、貴金屬層上之剩餘保護層、及剩餘保護層上 之剩餘罩幕層、及剩餘罩幕層上之圖案化阻抗層的基板； •d)移除步，驟（c)之剩餘罩幕層上之圖案化阻抗層，以產 生支撐姓刻中止層、姓刻中止層上之阻障層、阻障層上之 貴金屬層、貴金屬層上之剩餘保護層、及剩餘保護層上之 剩餘罩幕層的基板； e)加熱步驟（d)之基板到大於約150°C的溫度； fH虫刻步驟（d)之貴金屬曝露部分，包括應用蝕刻氣體 形成 < 電漿，而此蝕刻氣體選自含有函素之氣體、惰性氣 體、氮氣、氧氣、和其混合氣體所組成之群集，以曝露部 分之阻障層且產生支撐触刻中止層、姓刻中止層上之阻障 層、阻障層上之蝕刻貴金屬層、蝕刻貴金屬層上之剩餘保 護層、及剩餘保護層上之剩餘罩幕層的基、板； g)從剩餘保護層移除剩餘罩幕層，以產生支撑蝕刻中 止層、蝕刻中止層上之阻障層、阻障層上之蝕刻貴金屬 第28頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線ml 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 _ B7_ 五、發明說明（） 層、和蚀刻貴金屬層上之剩餘保護層的基板；及 h)蝕刻剩餘之保護層以便從蝕刻之貴金屬層移除剩 餘之保護層，以產生支撐I虫刻中止層、蚀刻中止層上之阻 障層、阻障層上之蝕刻貴金屬層的基板。先前的方法可在 沒有保護層時實行。此蝕刻方法另外還包含了蝕刻阻障層 之曝露部分以曝露出部分的蝕刻中止層，而產生支撐蝕刻 中止層、蚀刻中止層上之剩餘阻障層、和剩餘阻障層上之 I虫刻貴金屬層的基板。 於本發明之另一實施例中，則更提供了 一個蝕刻配置 於基板上之貴金屬（舶、銀、釕、免等）層的方法，至少包 含的步驟為： * a)提供一支撐餘刻中止層、於|虫刻中止層上之阻障 層、阻障層上之貴金屬層、貴金屬層上之罩幕層、和罩幕 層上之圖案化阻抗層的基板； b) 蝕刻部分之罩幕層，包括應用罩幕蝕刻氣體形成之 電漿來穿透並移除貴金屬層上部分的罩幕層，以便曝露出 部分的貴金屬層且產生支撐姓刻中止層、姓刻中止層上之 阻障層、阻障層上之貴金屬層、貴金屬層上之剩餘罩幕 層、和剩餘罩幕層上之圖案化阻抗層的基板； c) 從步驟（c)之剩餘罩幕層移除圖案化阻抗層，以產生 支撐蝕刻中止層、蝕刻中止層上之阻障層、阻障層上之貴 金屬層、和貴金屬層上之剩餘罩幕層的基板； d) 加熱步驟（c)之基板到達大於約150°C之溫度； e) 蝕刻步驟（b)之貴金屬層的曝露部分，包括應用蝕刻 第291 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · I ϋ n ϋ ϋ 1_1 n 黑 477040 A7 B7 五、發明說明（ 氣體形成之電漿，而此蝕刻氣體選自含有鹵素之氣體、惰 性氣體、氮氣 '氧氣、和其混合氣體所組成之群集，以曝 路邛刀4阻障層且產生支撐姓刻中止層、蚀刻中止層上之 阻障層、阻障層上之姓刻貴金屬層、及姓刻貴金屬層上之 剩餘罩幕層的基板；及 〇從姓刻貴金屬層移除剩餘罩幕層，以產生支撐姓刻 中止層、蝕刻中止層上之阻障層、和阻障層上之蝕刻貴金 屬層的基板。此蝕刻方法另外還包括了蝕刻阻障層之曝露 部分，最好是在移除步驟（f)之前，以曝露部分的蝕刻中止 層而產生支撐蝕刻中止層、蝕刻中止層上之剩餘阻障層、 及剩餘阻障層上之蝕刻貴金屬層的基板。 •再依照本發明之一實施例，提供蝕刻配置於基板上之 貴金屬層的方法，至少包含的步驟為： a) 提供一支撐阻障層、阻障層上之貴金屬層、貴金屬 層上《第一罩幕層、第一罩幕層上之第二罩幕層、和第二 罩幕層上之圖案化阻抗層的基板； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -----------W!裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) b) 蝕刻邵分第二罩幕層，包括應用罩幕蝕刻氣體之電 漿從第一罩幕層來穿透及移除部分的第二罩幕層以曝露 邵分的第一罩幕層並產生支撐阻障層、阻障層上之貴金屬 層、貴金屬層上之第一罩幕層、第一罩幕層上之剩餘第二 罩幕層、和剩餘第二罩幕層上之圖案化阻抗層的基板； c) 蝕刻第一罩幕層之曝露部分以曝露出部分之貴金 屬層並產生支撐阻障層、阻障層上之貴金屬層、貴金屬層 上之剩餘第一罩幕層、剩餘第一罩幕層上之剩餘第二罩幕 第30頁 477040 A7 B7 五、發明說明（ 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 層、和剩餘第二罩幕層上之圖案化阻抗層的基板； d) 從步驟（C)之剩餘第二罩幕層移除圖案化阻抗層，以 產生支撐阻障層、阻障層上之貴金屬層、貴金屬層上之剩 餘第一罩幕層、和剩餘第一罩幕層上之剩餘第二罩幕層的 基板； e) 加熱步驟（d)之基板到達大於約1 5〇艺之溫度； 0领刻步驟（d)之貴金屬層和該剩餘第二罩幕層的曝 路邵分，包括應用蝕刻氣體之電漿，且此蝕刻氣體選自含 有鹵素之氣體、惰性氣體、1氣、氧氣、和其混合氣體所 組成之群集其中之一，以產生支撐阻障層、阻障層上之蝕 刻貴金屬層、及蝕刻貴金屬層上之剩餘第一罩幕層的基板 •g)蝕刻阻障層以便從基板移除部分之阻障層，以產生 支撐剩餘之阻障層、剩餘阻障層上之蝕刻貴金屬層、和蝕 刻貴金屬層上之剩餘第一罩幕層；及 h)從蝕刻貴金屬層移除剩餘第一罩幕層，以產生支撐 剩餘阻障層、和剩餘阻障層上之蝕刻貴金屬層的基板。 在步驟⑺中剩餘第二罩幕層的移除最好和/或步驟⑴ 的蝕刻同步和/或移除貴金屬層之曝露部分。圖案化阻抗層 可在：刻步驟(c)時從剩餘第二罩幕層上移除。蝕刻步驟㈨ 另外還包含了蝕刻到基板㈣。第一罩幕層包各了選自氮 化石夕、则、咖、则有機聚合物、具有小於約3〇 《“吊數的低介電常數材料，和其混合物所組成的群集 其中〈-的化合物。第二罩幕層包含了選自CM二氧化 石夕、TEQS、氮切、则、則、Bps(}、碳切、和其混 第31頁 | X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填冩本頁) 裝 訂---------

P 7040 A7 B7 五、發明說明（ 合物所組成的群集其中之一的化合物。第一罩幕層的厚度 範圍從約3000埃到約8000埃，且第二罩幕層的厚度範圍 從約5 0 0埃到約4 0 0 0埃。 如同上述所指明的，触刻始電極層以產生本發明之銘 電極層的方法最好在高密度電漿反應室中執行。鉑金屬蝕 刻步驟應用了高密度電漿之蝕刻氣體，其組成（或基本組 成）最好為鹵素氣體（例如氯氣）、惰性氣體（例如氬氣）和溴 化氫和/或三氯化硼。高密度電漿反應室具有離子通量和離 子能量分別之控制能力。如前面所指明的，於高密度電漿 反應室中高密度電漿之離子能量大於約109/cm3。 在高密度電漿反應室中製造半導體元件的方法和蝕 刻配·置於基板上之鉑電極層的方法包括了線圈感應器和 晶圓座；且在此二個方法中鉑金屬蝕刻步驟乃在密度電漿 反應室中於前面曾提及的下面製程條件中執行： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

I 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 製程 蝕劑氣體流速 鹵素氣體（例如氯氣） 惰性氣體（例如氬氣） 溴化氫及/或三氯化硼 壓力，mTorr 線圈電感器之射頻功率（watts) 晶圓座之射頻功率（watts) 銘電極晶圓之溫度（C ) 始金屬蚀刻率（A/min) 線圈電感器之射頻頻率 晶圓座之射頻頻率 參數 50 到 500sccm 約10%到90%體積百分比 約5%到80%體積百分比 約4%到25%體積百分比 0.1 到 300milliTorr 100 到 5000watts 50 到 3000watts 約150°到約500°C 200 到 6000A/min 100K 到 300MHz 100K 到 300MHz 第32頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 _B7___ 五、發明說明（） 於本發明之另一實施例中，蝕刻步驟可在下述製程條 件下於低密度（或高密度）電漿反應室中執行： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 製程 參數 名虫劑氣體流速 35 到 900sccm 鹵素氣體（例如氯氣） 10%到90%體積百分比 惰性氣體（例如氬氣） 0%到20%體積百分比 氮氣 10°/。到80%體積百分比 溴化氫及/或三氯化硼 0%到25%體積百分比 及/或四氯化石夕 壓力，mTorr 0.1 到 2000milliTorr 線*圈電感器之射頻功率（watts)* 0 到 5000waUs 晶圓座乏射頻功率（watts) 100 到 5000watts 鉑金屬蝕刻率（A/min) 200 到 6000A/min 線圈電感器之射頻頻率 100K 到 300MHz 晶圓座之射頻頻率 100K 到 300MHz 假如線圈感應器使用Owatts， 則表示為RIE反應室 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 更如先前所指明的，蝕刻銥電極層以產生本發明之銥 電極係在高密度電漿中執行。銥金屬之蝕刻步驟應用了高 密度電漿或低密度電漿之蝕刻氣體，其組成（或基本組成） 最好包含函素氣體（例如氯氣）、惰性氣體（例如氬氣），而 最佳為函素氣體（例如氯氣）、惰性氣體（例如氬氣）和氧氣 或三氯化硼，或氧氣（〇2)、鹵素氣體（例如氯氣）、惰性氣 第33頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 _B7_____ 五、發明說明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 體（例如氬氣）和氯化氫及/或溴化氫。高密度電漿反應室具 有分別控制之離子流量和分別控制之離子能量。如先前所 指明的，在高密度電漿反應室中的高密度電漿的離子密度 大約約1 09/cm3。 在高密度電漿反應室中製造半導體元件的方法和蝕 刻配置於基板上之銥電極層的方法包括了線圈感應器和 晶圓座；且在此二個方法中銥金屬蝕刻步驟乃在密度電漿 反應室中於前面曾提及的下面製程條件中執行： 製程 參數 蝕劑氣體流速 50 到 500sccm 氧·氣 5%到20%體百分比 鹵素氣體（例如氯氣） 約10%到60%體積百分比 惰性氣體（例如氬氣） 約30%到80%體積百分比 溴化氫及/或氯化氫 約5%到20%體積百分比 壓力，mTorr 0.1 S'J 300milliTorr 線圈電感器之射頻功率（watts) 100 到 5000watts 晶圓座之射頻功率（watts) 50 到 3000watts 銥電極晶圓之溫度（°C) 約150°到約500°C 銀金屬蚀刻率（A/min) 200 到 6000A/min 線圈電感器之射頻頻率 100K 到 300MHz 晶圓座之射頻頻率 100K 到 300MHz 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明也提供了處理基板上之鍍層的方法，包含的步 第34頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 五、發明說明（ 經濟部智慧讨i-^s 存擎」7

驟為： a) 提供一基板； b) 放置基板到具有介電視窗之反應室中，包括具有— 學值對谷值粗糙度高度之沉積-接收表面，其 高度大於約1 〇 〇 〇埃； c) 將製程氣體導入步驟（b)之反應室中；及 d) 將製程功率導入步驟（b)之反應室中，以便在製斥。 氣體形成的電漿中處理基板上的鍍層。 本發明更提供了一種含有介電結構之― %兀件，包括 具學值對谷值粗糙度高度之表面，其平 J同度值大於約 1 000埃。一晶座組合則放置於製程 、/ τ 反應室組人A 包含·了製程功率源；製程氣體導入組合，接合至I 、 σ也 上，以便將製程氣體導入反應室壁之製程區中·尤室壁 功率傳輸元件連接到製程功率源以便傳輸功Η及製程 中，以便於製程反應室壁之製程區中幫 率到製程區 成之電漿。 持製程氣體形 本發明大體上更提供了一半導體元件， 容值結構，包含一基板，和由基板所支撐之特刎是一種電 屬電極（例如鉑電極或銥電極）。電極又至少兩層貴金 人*夕卜觀^ I、 8〇。’例如等於或大於約85。，最好是等於、於或大於約 最佳是等於或大於約88·5。。電極由等於^或大於约87。， 米之尺寸的距離或空間所分隔，且最好等$、小於约〇·35微 米。每個電極的尺寸等於或小於等於或小於〇·3微 J 1 υ微朵 小於約0.6微米，再來是等於小於約〇 & ,最好等於或 ^ ’最佳是等

f請先閱讀背面之>it事項再填寫本頁) 裝： 訂： n n n n 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 B7_ 五、發明說明（) 於或小於約0.3微米。最好每個電極的寬度等於或小於約 0.35微米，最佳是等於或小於約〇,3微米，長度等於或小 於約1 · 0微米，且最好等於或小於約〇 · 6微米，高度則等 於或小於约0.6微米。 於本發明之另一較佳實施例中，則提供了一個蝕刻配 置於基板上之銥金屬層（也就是貴金屬層）的方法，至少包 含的步驟為： a) 提供具有銀金屬層之基板； b) 加熱步驟a)之基板到大於約1 50°C的溫度；及 Ο蝕刻此銥金屬層，包括了應用蝕刻氣體形成之電漿 (也就是低密度或高密度電漿之蝕刻氣體），此氣體至·少包 含具·鹵素之氣體（例如氯氣）和惰性氣體（例如氬氣），以便 產生基板上至少有一蚀刻之辕金屬層。於本發明之一實施 例中’蚀刻氣體另外還包含了選自氧氣和三氯化硼所組成 的群集中。於本發明之另一實施例中，蝕刻氣體可再包含 選自氧氣、氯化氫、溴化氫和其混合物所組成的群集中。 含有自素之氣體包含（或基本之組成）氯氣，且惰性氣體包 含（或基本之組成）氬氣。選擇性地，蝕刻氣體包含（或基本 之組成）氯氣、氬氣及氧氣。步驟（a)之銥層另外還包含了 配置於銥層之選定部分上的罩幕層（例如氮化鈦或鈦罩幕 層），以便選擇性的保護蝕刻步驟（c)之銥金屬層。 本發明也提供了 一個配置於基板上之銥電極層的蝕 刻方法，至少包含的步驟為·· a)提供具有银電極層、銀電極層上之保護層、保護層 第36頁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ——J 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 丨’· I 1 五、發明說明（） 上之欽罩幕層、及罩幕層上之圖案化阻抗層之基板； b) 姓刻部分之鈇罩幕層，包括了應用|虫刻氣體形成之 電漿以便從鍊電極層穿透並移除部分之鈥罩幕層而曝露 出邵分保護層，並產生了具有餘電極層、銀電極層上之保 護層、保護層上之剩餘鈥罩幕層、及剩餘欽罩幕層上之圖 案化阻抗層之基板； c) 從步驟（b )之剩餘鈥罩幕層移除圖案化阻抗層，以產 生具有銥電極層、銥電極層上之保護層、及保護層上之剩 餘罩幕層之基板； d) 加熱步驟（c)之基板到大約約150°Ci溫度； e) 姓刻保護層之曝露部分以曝露出部分的銥電極 層，·並產生具有銥電極層、銥電極層上之剩餘保護層、及 剩餘保護層上之剩餘罩幕層之基板； 0姓刻步驟（e)之銥電極層的曝露部分，包括應用蚀刻 氣體之電漿（例如高密度或低密度電漿），此氣體包含氧 氣、氯氣和氬氣，以產生具有蝕刻之銥電極層、此蝕刻之 銥電極層上具剩餘保護層、及剩餘保護層上之剩餘鈦罩幕 層之基板。 本發明更提供了 一個蝕刻配置於基板上之銥電極層 的方法，至少包含的步驟為：a) 提供具有銥電極層、銥電極層上之保護層、保護層 上足罩幕層、及罩幕層上之圖案化阻抗層之基板； b) 蝕刻部分之罩幕層，包括應用蝕刻氣體形成之電漿 以便從銥電極層穿透並移除部分之罩幕層而曝露出部分 第37頁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} β 裝---- 訂---------0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 的保護層，並產生JL有叙啻打a ,銀兒極層、銥電極層上之保護層、 保叹層上《剩餘罩幕層、及剩餘罩幕層上之圖案化阻抗層 之基板； C)蝕刻保護層之曝露部分以曝露出部分的銥電極 層，並產生具有餘電極層、餘電極層上之剩餘保護層、剩 餘保護層±之剩餘罩幕層、及乘餘I幕層上之圖案化阻抗 層之基板； d) 從步驟⑷之剩餘罩幕層移除圖案化阻抗層，以產生 具有銥電極層、銥電極層上之剩餘保護層、及剩餘保護層 上之剩餘罩幕層之基板； e) 加熱步驟（d)之基板到大於約15〇t<溫度；及 、.01虫刻步驟⑷之銥電極層的曝露部分，包括應用高密 度電漿(例如低密度或高密度)之蝕刻氣體，包含有氣氣和 惰性氣體’以產生具有蝕刻之銥電極I，蝕刻之銥電極層 上具有剩餘保護層，及剩餘保護層上具有剩餘罩幕層之2 板。步驟⑴之触刻氣體另外包含了選自氧氣、氯化二二 化氫和其混合氣體所组成之群集的氣體。特別是包含(組 成、或基本上組成為）氧氣、_素氣體（也就是氯幻、惰性 氣體（也就是氬氣）、和選自溴化氫、氣化 鼠化氧和其混合氣體 所組成之群集的氣體。蝕刻氣體更包各 Q 口 U且成、或基本上 组成為）從約5%到約20%體積百分比的备友 ^ 0虱虱，從約10。/〇到 約6 0 %體積百分比的鹵素氣體（也就是翕鸟 鼠虱）和從約3 0 %到 約80%體積百分比的惰性氣體（也就是齑 取虱）和從約5 %到 約20%的溴化氫及/或氯化氫；最好是從外 丁疋仗約5%到約15%體 第38頁 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------· 477040 A7 _;_B7_____ 五、發明說明（） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 積百分比的氧氣，從約20%到約50%體積百分比的鹵素氣 體（也就是氯氣）和從約40%到約70%體積百分比的惰性氣 體（也就是氬氣）和從約 5 %到約 1 5 %的溴化氫及/或氯化 氫；且最佳是約5%到約1 0%體積百分比的氧氣，從約20% 到約35%體積百分比的鹵素氣體（也就是氯氣）和從約40% 到約 60%體積百分比的惰性氣體（也就是氬氣）和從約5% 到約1 0°/。的溴化氫及/或氯化氫。蝕刻氣體流率範圍從約 50sccm 到約 500sccm° 當蝕刻氣體為氧氣、齒素氣體（也就是氯氣）、惰性氣 體（也就是氬氣）和溴化氫及/或三氯化硼之混合時，則於適 當的電感式耦合電漿反應室中蝕刻電極層的製程參數將 為下·面所列的基本氣體流率範圍，包括氧氣、鹵素氣體（也 就是氯氣）、惰性氣體（也就是氬氣）和溴化氫及/或氯化 氫。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第39頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 _B7 五、發明說明（） 製程 取廣 較佳 最佳 氣體流率,seem 氧氣 10 到 60 10 到 40 15 到 30 氯氣 30 到 100 30 到 70 50 到 70 氬氣 50 到 250 100 到 200 100 到 150 溴化氫及/或 10 到 60 10 到 40 15 到 30 氯化氫 壓力，mTorr 0.1 到 300 10 到 100 10 到 40 線圈電感器之 100 到 5000 650 到 2000 750 到 1000 射頻功率(watts) 晶圓座之 50 到 3000 100 到 1000 150 到 600 射頻功率(watts) 晶圓之溫度(°C) 約150到約500 200到400 250 到 350 1虫刻率(A/min) 200 到 6000 500 到 3000 500 到 2000 線圈電感器之 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz :2K 到 13.5MHz 射頻頻率 晶圓座之 100K 到 300MHz 400K 到 29MHz 400K 到 13.5MHz 射頻頻率 -I --- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖式簡單說明： 前述之各條件加上不同的附屬條件及特徵，加上本發 明以較佳實施例實際加以實施並參考所附圖形之後，將使 得熟知此項技藝之人士很容易即可明暸，其中： 第1圖所示為半導體晶圓之側視圖，其具有半導體晶圓， 第40頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 B7__ 五、發明說明（） 半導體晶圓上之阻障層，阻障層上之鉑電極層，鉑 電極層上之罩幕層，及罩幕層上之圖案化阻抗層； 第2圖所示為第1圖之半導體晶圓之側視圖，另外包括了 在罩幕層和鉑電極層之間放置保護層於鉑電極層 之上； 第3圖所示為先前技術之電漿處理裝置的垂直截面視圖， 包括具有電磁單元之電漿蝕刻反應器以增強電 漿； 第4圖所示為磁場所產生之通量，並例舉其環繞中心軸轉 動之圖形； 第5圖所示為第1圖之半導體晶圓從鉑電極層表面蝕刻並 • 移除部分之罩幕層以曝露出鉑電極層的侧視圖； 第6圖所示為第2圖之半導體晶圓從保護層表面蝕刻並移 除部分之罩幕層以曝露鉑電極層的側視圖； 第7圖所示為第5圖之半導體晶圓從部分之罩幕層移除圖 案化阻抗層，並將移除之圖案化阻抗層表示為虛線 的側視圖； 第8圖所示為第6圖之半導體晶圓從部分之鉑電極層表面 蝕刻並移除部分之保護層，且從部分之罩幕層移除 圖案化阻抗層之後將移除之圖案化阻抗層表示為 虛線； 第9圖所示為第7圖之半導體晶圓在蝕刻鉑電極層以產生 蝕刻之鉑電極層的側視圖； 第1 0圖所示為第8圖之半導體晶圓在蝕刻鉑電極層以產 第41頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂---------这 %· 477040 A7 B7 五、發明說明（ 生触刻之銷電極層的側視圖； 第1 1圖所示為第7圖之半導體晶圓在蝕刻鉑電極層以產 生触刻之鉑電極層且剩餘罩幕層位於其上之側視 圖； 第1 2圖所示為第8圖之半導體晶圓在蝕刻鉑電極層之後 產生蝕刻之鉑電極層且剩餘罩幕層位於剩餘保護 層之上的側視圖； 第13圖所示為帛1 1目之半導體晶圓在剩餘罩幕層從姓刻 之銷電極層表面移除之側視圖； 第14圖所示為第12圖之半導體晶圓在剩餘罩幕層和剩餘 保護層從蝕刻之鉑電極層表面移除之側視圖； 第1 5圖所示為第丨丨圖之半導體晶圓在剩餘罩幕層從蝕刻 之鉑笔极層表面移除且阻障層加以姓刻之側視 圖； 第16圖所示為第12圖之半導體晶圓在剩餘罩幕層和剩餘 保護層從蝕刻鉑電極層表面移除且阻障層加以蝕 刻之側視圖； 第17圖所示為應用於蝕刻鉑電極層以產生半導體元件之 感應式耦合射頻電漿反應器之簡化截面視圖； 第18目戶斤示為應料飯刻#白電㈣以產生半導體元件之 另一感應式耦合射頻電漿反應器之簡化截面視 圖； 第19圖所示為範加丨！之測試半導體晶圓在銘電極層依照 la例I所歹J之製程條件加以独刻之後的侧視圖照 第42頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2i〇 x 297公£ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I ^----------------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 _B7___ 五、發明說明（） 片； 第20圖所示為第19圖之半導體晶圓在氧化物罩幕移除之 後的側視圖照片； 第2 1圖所示為第1 9圖之照片中每個相關部分以參考數字 標示之側視圖； 第22圖所示為第20圖之照片中每個相關部分以參考數字 標示之側視圖； 第23圖所示為範例II之測試半導體晶圓在鉑電極層依照 範例II所列之製程條件加以蝕刻之後的側視圖照 片； 第24圖所示為第23圖之照片上相關部分以參考數字標示 • 的側視圖； 第2 5圖所示為半導體晶圓之側視圖，其具有半導體基板， 半導體基板上之蝕刻中止層，蝕刻中止層上之阻障 層，阻障層上之鉑電極層，鉑電極層上之保護層， 及保護層上之圖案化罩幕層； 第26圖所示為依照本發明之另一實施例說明罩幕和蝕刻 順序之概要圖示； 第27圖所示為依照本發明之再一實施例說明罩幕和蝕刻 順序之概要圖不， 第2 8圖所示為依照本發明之再另一實施例說明罩幕和蝕 刻順序之概要圖示； 第2 9圖所示為依照本發明之又一實施例說明罩幕和蝕刻 順序之概要圖示； 第43貫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) β

I · m ill· n ι ϋ -ϋ H 一口t I ϋ— m ΙΜϋ ϋ n ·ϋ ϋ I 477040 A7 B7 五、發明說明（ 第30圖所示為範例ΙΠ之半導體晶圓在TE〇S罩幕層移除 之後的照片顯示； 第j 1圖所示為範例IV之半導體晶圓在s i L Κ⑧品牌之罩幕 層以D P S τ M品牌之反應室|虫刻之側視圖照片； 第32圖所示為範例IV之半導體晶圓在鉑金屬層和氮化鈦 (也就是阻障層）以DPSTM品牌之反應室蝕刻之侧視 圖照片； 第3 j圖所示為範例IV之半導體晶圓在SiLK⑧品牌之罩幕 層從蝕刻之鉑金屬層以金屬蝕刻DPS CenturaTM品 牌之電漿製程裝置的ASP反應室中蝕刻或剝離之 側視圖照片； 第3 4圖所示為第3 3圖之蝕刻鉑金屬層的上視圖照片； 第J 5圖所不為第1 7圖之感應式耦合射頻電漿反應器說明 其介電質圓形頂蓬之部分爆炸截面圖； 第圖所TF為介電質元件（也就是介電質視窗或介電質圓 形頂蓬）之沉積-接收表面之完成表面的部分側視 圖； 第3 7圖所示為範例v之測試半導體晶圓在鉑電極層依照 範例V所列之製私條件加以蚀刻之後的側視圖照 片； 第3 8圖所示為第3 7圖之照片中相關部分標示參考數字之 側視圖； 第3 9圖所示為範例VI之測試半導體晶圓在鉑電極層依照 範例VI所列（製程條件加以蝕刻之後的側视圖照 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) β Γ Λ I ^* —ϋ n n n an an al 】.：f I ϋ n ϋ I— 1_1 In ϋ I , 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 _B7___ 五、發明說明（） 片； 第40圖所示為第3 9圖之照片中相關部分標示參考數字之 部分側視圖； 第4 1圖所示為圓形介電質頂蓬具有凹形内部表面之部分 透視圖； 第42圖所示為第4 1圖之圓形介電質頂蓬依照範例VII沉 積副產品材質到凹形内部表面的部分截面視圖； 第43圖所示為第41圖之圓形介電質頂蓬依照範例VIII 沉積副產品材質到凹形内部表面的部分截面視 圖， 第44圖所示為圓形介電質頂蓬依照範例IX沉積副產品材 * 質到具有粗糙凹形内部表面的部分爆炸截面視 圖； 第45圖所示為範例X之測試半導體晶圓在銥電極層依照 範例X所列之製程條件加以蝕刻之側視圖照片； 第46圖所示為第45圖之照片中相關部分標示參考數字之 側視圖； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第47圖所示為範例XI之測試半導體晶圓在銥電極層依照 範例XI所列之製程條件加以蝕刻之側視圖照片； 及 第48圖所示為第47圖之照片中相關部分標示參考數字之 側視圖。 第45頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7五、發明說明（） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖號對照說明： 12 基板 14 阻障層 15 鍍層 16 電極層 17 1虫刻中止層 18 罩幕層 20 圖案化阻抗層 20a 、20b 、 20c 、 20d 阻抗元件 22 保護層 30 電漿反應器 3 1 反應器壁 32 反應室 J J 電漿 34 入口 36 晶圓冷卻陰極 38 射頻電源供應器 39 陽極 40 線路 42, 4 3 電磁線圈 50 通道 52 唇狀密封 54 圓柱壁 56 上蓋 60 接地導電式圓柱側壁 62 介電層頂蓬 62a 凹形表面 64 晶圓座 68 線圈感應器 72 1虫刻氣體源 74 氣體入口 76 幫浦 78 射頻產生器 80 主動式射頻匹 配網路 82 内部導電部分 86 内部接地導體 92 製程反應室 發明詳細說明： 當詳細的參閱附圖時，本發明中類似的部分均以相同 的參考號碼加以標示，例如在第1圖中的晶圓將標示為 第46頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 -----訂---------. 477040 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 0 ’半導體基板則標示為 ^ 4 12。丰導體基板12最好包含二 氧化碎（S i Ο 2)和電路元件p· , E ’此為熟知此項技藝的人都應 $玄知道的，但並未於圖中顧- ' 口甲顯不出來。於本發明之另一實施 例中，半導體基板12包 匕。選自四氧乙基矽（TE〇s)、二氧 化石夕和其混合物所組成的M 群集。阻障層14係沉積於半導 體基板 12之上且另外—缺麻"， 鍍層（例如貴金屬之導電層[或者 相同之氧化層或合金砰 括鉑金屬層或銥金屬層等等）標示 為1 5，則沉積於阻障層i 4 > 、λ ^ ^ i —乏上。於本發明之另一實施例 中，如第25圖中所示，蝕釗由 蚀刻中止層1 7係配置於半導體基 板12之上且在半導體基柘 丞板12和阻障層14之間。鍍層15 最好是在第1圖中所示的雷炻靥，< L 私扛層16。由於電極層16即為 較佳·的鍍層1 5，則在本發明夕诒 心明 < 後％描述中將只使用”電極 層16”來敘述本發明。然而’吾人當可瞭解當以後以”電極 層16"來描述時，將等於本發明之,，鍵層Η”。另外’在本 發明之較佳實施例中吾人亦可瞼妒 I Γ睽解除非特別指明，否則” 電極層16"可能為"銘電極層16"或，，餘電極層16"。因此， 當此後以”鉑電極層16”敘述本發明之較佳實施例時，則電 極層16包括了鉑金屬，而太菸昍；^从A 旬向尽發明又較佳實施例亦有關於 蝕刻鉑金屬以產生本發明所要的特徵尺寸。類似地，當" 銥電極層16”在以後本發明之另—較佳實施例中被描述或 提及時，吾人將可瞭解電極層16包括銥金屬，且本發明 之較佳實施例係有關於蝕刻銥金屬以產生本發明所需的 特徵。 由於電極層1 6很容易的在半導體基板丨2中產生擴散 第47頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

· n n n —ϋ MmMMt t§m ϋ— 一口，I mmmK Βϋ n n wi .ϋ m I 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（） 或和某些元件反應（例如複晶矽插塞），因而需要位於電極 層1 6和半導體基板12之間的阻障層14。阻障層14亦可 作為耦合半導體基板12和電極層16之黏著層。罩幕層18 係配置於電極層1 6和圖案化阻抗層之上（也就是光阻 層），一般標不為2 0，並且如第丨圖中所示係選擇性的沉 積於罩幕層1 8之上。如同第1圖中所見的，圖案化阻抗 層20包括了多個阻抗元件2〇a，2〇b，2〇c和2〇d。於本發 明之另一較佳實施例如第2圖中所示的，保護層2 2係配 置於電極層1 6和罩幕層1 8之間。 阻障層1 4可為任何適當的鍍層並對電極層1 6具有黏 著和擴散阻障之雙重作用。阻障層1 4可為任何適當的厚 度。’同時，阻障層14最好包含姮（Ta)及/或氮化姮（TaN) 及/或氮矽鈕（TaSiN)及/或氮化鎢（WNx)及/或鈦及/或鈦合 金，例如氮化鈦和氮矽鈦，.且具有厚度範圍從5 〇埃到約 600埃，最好從約200埃到約400埃，最佳則約300埃。 於本發明之另一實施例中，阻障層14包含BST(也就是鈦 酸鋇（B a T i Ο3)和鈥酸總（S r T i Ο3))。另外，阻障層1 4可包含 PZl^Pl^Zn-xTidCh)和 SBT(SrBi2Ti2〇9)。於本發明之此另 一較佳實施例中，阻障層14作用為電容器之介電質。阻 障層1 4最好是以射頻磁性錢鍵方法沉積於半導基板1 2之 上。 如第2 5圖中所示的蝕刻中止層1 7可為任何適合的鍍 層並且作用如同黏著層，亦可選擇性的和阻障層1 4結合 形成電極層1 6之擴散阻障。蝕刻中止層1 7可為任何適合 第48頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I --------訂--------I · 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 之厚度。另外，蝕刻中止層17包含了選自氮化矽、二氧 化鈦、一氧化釕、二氧化銥所組成群集之化合物，且其厚 度範圍從約50埃到约1〇〇〇埃，最好為約2〇〇埃到7〇〇埃， 最佳則為、约3 00埃到約5〇〇埃，例如約彻埃。姓刻中止 層1 7最妤疋以化學氣相沉積法沉積於半導體基板1 2之 上。 私極層16可為任何適合之一或多種貴金屬（或相同之 氧化物或合金），例如鉑金屬或銥金屬即為其中之較佳電 極材料，因為它們對於後續沉積高介電常數鐵電材料之高 溫製程中的氧化反應並不活潑。包含鉑金屬或銥金屬之電 極層16由於鉑金屬和銥金屬為良好之電導材料，因此也 可做·為電極材料。電極層16之厚度將和最後所使用的半 導體或電答值元件所包含之電極層丨6有關。一般說來， 電極層16之厚度範圍從約5〇〇埃到約5〇〇〇埃，且最好約 從1 000埃到約4000埃，最佳則為2000埃到3〇〇〇埃，例 如約2000埃。電極層16最好以射頻磁性濺鍍方法沉積於 阻障層1 4之上。 罩幕層18可為任何適合之絕綠層或金屬材料，且可 依照在此所描述之程序中加以蝕刻，例如所有罩幕層Η 的圖案除了在圖案化阻抗20以下的部分（標示為Up 18b，l8c，和18d)，其餘均從鉑電極層i6之表面移除。 罩幕層18也可為任何適當之厚度。罩幕層18包含了二一 化石夕及或氮化秒或任何其它適合的介電材料。而I幕層U 的厚度將和罩幕層18之組成有關，或者和鍍層15或電極 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -· ^----------------- 477040 A7 _______B7_ 五、發明說明（） ~~~ 層16之组成有關。罩幕層18較佳的厚度範圍從约_ 埃到約150⑼埃，且最好從约3〇〇〇埃到約12〇⑽埃’ a 佳則從約6_埃到約9000埃，例如約7〇〇〇埃。罩幕^ 18之厚度和鍍層15’或電極層16之厚度的比率範固從: 0.2到約5.0’且最好從約〇·5到約4〇,最佳則從約丫 到约3.0。於本發明之另一實施例中，罩幕層18包含選自0 有機聚合物、化學氣相沉積(CVD)二氧化矽、摻雜Μ〜 氧化碎、四氧乙基碎(TE0S)、CVD氮化珍和其混合物所： 成之群集的化合物。有機聚合物為高溫聚合物且能耐心 到400 C，例如非晶矽碳、聚醯胺、對_芳香烴、和芳香性 碳氫化合物等。適當之有機聚合物將為D〇w Chemicai of MidUnd，ΝΠ所販售之有機聚合物’其註冊商標= SiLK®。摻雜之CVD二氧化矽則為CVD二氧化矽薄膜以 摻雜氣體加入CVD反應器中，例如加入磷摻質以形成臂 矽玻璃（PSG) ’加入硼摻質以形成硼矽玻璃（BSG)，或加入 磷和硼兩種摻質而形成硼磷矽玻璃（BpSG)。罩幕層最 好以化學氣相沉積法沉積於銷電極層1 6之上。 於本發明之另一實施例中，罩幕層丨8包含鈦及/或氮 化鈦，最好為氮化鈦。如同下面所要解釋的，吾人將會發 現在銥電極層16之上覆蓋含有氮化鈦罩幕層18而加以蝕 刻時，若以高密度電漿之蝕刻氣體包含氧氣，鹵素氣體（例 如氯氣）’和惰性氣體（例如氬氣）等，則所蝕刻之銥電極導 線外觀其側壁對水平面之角度α將等於或大於約8 〇度。 在罩幕層18移除之後，銥金屬之表面將因沒有類似柵欄 第50頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 2%先閱讀背面之>i音？事項再填寫本頁) ----訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 或遮蔽物的形成而顯得很乾淨。五 一 ^ 、 °人更可發現當在高密产 电水I蝕刻氣體（氣體化合物 又 勺乳虱/_素氣體/惰性氣體、 蚀刻銥電極層16時，由於級 月才飞（ ^ ¥ ^ . , δ Βί %让層16惑上為含有氮化鈇 之罩幕層1 8 ’則銥對氮化 則選擇比大於約8.0，昜 好大於約1〇·0。吾人將可瞭解本發明之精神和範圍包括了 舶電極層i…虫刻，或其它貴金屬電極層“之姓刻，而 此電極層1 6之上目丨| a入古备几 一 J為占有虱化鈦之罩幕層1 8，蝕刻鉑電極層16係在㈣度„之_氣體包含氧氣、_素氣體 (例如鼠氣）、惰性氣體（例如氬氣）等氣體之中執彳hi ^發明之實施例中的罩幕I 18厚度範圍從約5〇〇埃到約 _〇埃，且最好為約2_埃到約7剛埃，最佳則為約 3000埃。罩幕層18對鍍層15(或者電極層16，例如銥或 始電極層！6)之厚度比率範圍從約〇2到約5〇,且最好從 約〇_5到、約4.0,最佳則為從，约i 〇到約3 〇。罩幕層^取好以化學氣相沉積法沉積於電極層1 6之上。圖案化阻抗層20(也就是光阻層2〇，包括阻抗元件 20a，20b，20c和20d)可為任何適當之鍍層或材料，能夠保 谩底下之材料（例如罩幕層1 8)而不會在本發明之蝕刻製 程中被姓刻掉。圖案化阻抗層20的適當材料包括了含有novolac樹脂和光感溶解性抗化劑（均為Suss的發現）的阻抗系統。其它適合阻抗層2 0的材料則列舉在1 9 9 6年七月 的 Solid State Technology 文章中，其名稱為，，Deep-lJV Resist: Evolution and Status”，由 Hiroshi Ito 所作。圖案 化阻抗層20可具任何適當之厚度；而此阻抗層2〇之厚度 第51頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

A 裝 訂---------· 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 發明說明（） 的靶圍從約0.3微米 到約丨， ·4彳政未，且取好從約0.5微米 '人；取佳則約〇·8微米。圖案化阻抗層20最好 万疋’至法配置於罩幕層丨8之上。 本發月〈弟2圖中的保護層22係為了在本發明之 的：刻程序中保護姓刻之電極層(下面將標示為，，16e”) 的邊用（下面標示為” 16 供w 一 & 8 }保1曼層22之另一目的則為提 ，、罩幕層^和電極層16之間良好的黏著性。保護層Μ :包含任何適當的材料或者化合物，例如鈥及/或氮化鈇 等 且可以射頻磁性：胳拉、1〜曰 泣成麵法谷易的沉積在電極層1 6之表 面上。保護層22夕厘奋-T义， 尽度可為任何適當之厚度，範圍最好 從約5 0埃到約1 0 Ω # 00埃’其次為從約100埃到約600埃， 最佳為從約1 〇 〇埃到约4 〇 〇埃，例如約3⑽埃。 I為了《第1圖、第2圖、或第3圖之多層結構形成或 製k半導體或電容元件，最初係將多層結構放置於適合的 包水處理裝置中以便從電極層丨6之表面穿透及移除或者 1虫刻掉罩幕層18，除了分別位於阻抗元件20a、20b、20c 和20d之下的罩幕層18a、18b、1心和i8d，如第$圖中 所見的’或者如果本發明之實施例應用了第2圖或第2 5 圖之結構’亦可參考第6圖。 一適當之先前技術電漿製程裝置顯示於第3圖中並描 述於美國專利號碼5，1 88,704中（由Babie等人所作），在此 則列為參考文件並如同重覆的逐字翻譯。第3圖之電漿製 程裝置包含一標示為30之電漿反應器，並包括了標示為 31之反應器壁，其可形成並圍成反應室32，其中可發現 第52頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I-------------裝---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------%· -n I . 477040 A7 五、發明說明（） 中性粒子⑷，正粒子⑴，和負粒子㈠之電漿&反應器 I括了圓；f王壁5 4和上蓋5 6。電漿製程氣體則經由入 導入反應i j>2中。電漿蝕刻氣體則經入口 44_44導 入反應室32中。晶圓冷卻陰極36則在η·%·時連接 到射頻電源供器器38上。陽極39則連接到反應器壁Η 、、泉路40接地。氦氣經由通道5 〇到達陰極3 6之晶圓 一 ^下方玉間中，日日圓1 0由唇狀密封52周圍所支撐以便 讓氦氣可冷卻晶圓10。晶圓1〇由晶座46所承載，並包括 多個夾鉗（未顯示出來）以便抓住晶圓1〇之上表面的周圍 部分，如同此項技蓺之人本邮外土 。仅农又人士所熱知的。一對Helmh〇hz結 構之電磁線圈42和43則在反應室32中提供北極和南極， 且配·置於橫向圓柱壁54和反應器壁31之相對部分。電磁 線圈42和43在左邊和右邊提供了具有北極和南極之橫向 磁場’此水平磁場軸向平行於晶圓1〇之表面。橫向磁場 的加入可將徑向由磁場加速朝向晶圓丨〇的電子之垂直速 度減緩。此外’電漿33中的電子數量將因橫向磁場而增 加，因而如同此項技藝之人士所熟知的，電t 33將因而 增強。 電磁線圈42和43所提供之磁場可獨立控制以產生均 勻t場強度方位。順序的轉動電磁線圈42和43的供终能 里而可在圍繞晶圓1 〇產生步階角度之磁場。由電磁線圈 4 2和4 3所提供之橫向磁場乃平行於被電漿3 3所處理之曰 圓1〇的表面，且電漿反應器30之陰極36則在電装33中 增加了電子離子化效率。如此則提供了經過陰極 6 屏 第53頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) "裝 訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 B7 五、發明說明（) 裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 蔽位能降低趨於緩和’並增加了晶圓1 0之表面上的離子 流通量，因而在沒有較高離子能量的情況下可以達到較高 之蚀刻速率之結果。 -Ρ 應用較佳磁場來源以得到本發明所使用之磁性增強 反應式離子|虫刻器（Μ E RIE)為一種由電磁線圈4 2和4 3配 置於Helmholtz結構中所提供的可變轉動磁場。電磁線圈 4 2和4 3係由三相交流電所趨動。如第4圖中所示的，磁 通量B之磁場乃平行於晶圓1 〇，且垂直於電場。參閱第4 圖，磁場向量Η所產生之磁通量B係繞著電場之中心轴旋 轉，此乃藉由改變流經電磁線圈42和43之電流相位所達 到的，而其一般之轉動頻率為 〇. 〇 1到1 Hz，特別是在 0 · 5 Hz。磁場通量B的強度一般從0高斯變化到約i 5 〇高 斯，且係由供應到電磁線圈42和43之電流量所決定的。 由於第3圖例舉了 一種適合移除罩幕層18(除了罩幕層 18a、18b、18c和18d)之電漿製程裝置，吾人可以瞭解其 它的電漿蚀刻器亦可加以利用，例如電子循環共振 (ECR)、螺旋共振或電感耦合電漿（ICP)、三極管蚀刻器 等。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 電漿3 3可利用任何適合之蝕刻氣體來穿透（也就是清 除並去除）罩幕層1 8，除了分別位於阻抗元件2 〇 a、2 0 b、 20c和20d之下的罩幕層18a、18b、18c和i8d以外，並 如同第5和第6圖中所示。例如，假如罩幕層1 $含有二 氧化矽’則適當的蝕刻氣體可選自含有氟之氣體（如 CHF3、SF6、C2F6、NF3等）、含有溴之氣體（如HBr等）、 第54頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 477040 A7 B7 五、發明說明（ 含氯之氣體（如CHCI3等）、稀有或惰性氣體（如氬氣等）和 其混合氣體所組成之群集。於本發明之一實施例中，蝕刻 氣體最好不包括氧化物（如氧氣），因為此步驟之目的即為 移除罩幕層除了分別由阻抗元件20a、20b、20c和20d 所保護之罩幕層18b、18c和18d之外）而不移除圖案 化阻抗層 20。較佳的情況則為，蝕刻氣體含有從約20% 體積百分比到約40%體積百分比的CHF3及從約60%體積 百分比到約80%體積百分比的氬氣。適當之電漿製程裝置 中（例如第3圖之電漿製程裝置）較佳的反應器條件以移除 罩幕層18(除了罩幕層18a、18b、18c和18d之外）為： 壓力 •射頻功率 轉動磁場 晶圓之溫度 罩幕層18之触刻速率 10-150 mTorr 5 00- 1 5 00 watts 25-70 Gauss 2 5 -1 0 0 °C 2000-1 0000 埃 / 分鐘 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 罩幕層1 8對圖案化阻抗層20之選擇比將優於3 :1， 並和應用於罩幕層1 8和圖案化阻抗層2 0之材料有關。 於適當之電漿製程裝置中（例如第3圖之電漿製程裝 置）移除罩幕層1 8的製程參數將如下面之表III所列之範 圍及表III中所列之氣體CHF3和氬氣之流率： 第55頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ▼- --------訂--------- 477040 A7 B7 五、發明說明（） 表III 製程 最廣 較佳 氣體流率，seem chf3 10到50(20到40%體積百分比） 20 到 40 氬氣 50到90(60到80%體積百分比） 60 到 80 壓力，mT 10 到 250 10 到 150 13.56MHz 500 到 2500 500 到 1500 射頻功率（watts) 晶圓之溫度（°C) 10 到 120 25 到 100 磁場（Gauss) 10 到 120 25 到 70 _ i請先閱讀背面Μ漆意事頊存璘窵本貢) -丨装 •於本發明之另’一較佳實施例中，當罩幕層18包含鈦 及/或氮化鈥（最好是氮化鈥），適當的#刻氣體穿透（也就 是清除及去除）含有鈦/氮化鈦之罩幕層 1 8 (除了分別位於 阻抗元件20a、20b、20c和20d之下的罩幕層18a、18b、 18c和18d之外），如第5和第6圖中所示的，此氣體可遠 自以下之氣體群集如惰性氣體（例如氬氣）、_素氣體（例如 氯氣）、和選自含有溴化氫、三氯化硼、及其混合氣體所 組成之群集其中之一的氣體。蝕刻氣體包含從約丨〇%到约 3 0%體積百分比之氬氣，從約20%到約60%體積百分比之 氯氣，和從約20%到約60%體積百分比之溴化氫及/或三氯 化删。適當之電浆製程裝置中（例如第3圖之電聚製程裝 置）較佳的反應器條件以移除包含鈥及/或氮化鈥之罩幕層 18(除了罩幕層18a、18b、18c和18d之外）為： 第56頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公复） 訂---------^ 鲁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 477040 A7 B7 五、發明說明（ 壓力 射頻功率 轉動磁場 晶圓之溫度 罩幕層1 8之餘刻速率 10-150 mTorr 5 00- 1 5 00 watts 25-70 Gauss 2 5 - 1 0 0 °C 2000-1 0000 埃/分鐘 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

含有鈥/氮化鈥之罩幕層18對圖案化阻抗層2〇之選 擇率將優於3 :1 ’並和應用於圖案化阻抗層2 〇之材料有關。 於適當之廷聚製程裝置中（例如第3圖之電聚製程裝 置）移除含有鈦/氮化鈦之罩幕層1 8的製程參數乃列於下 面之•表IV的範圍中，並以氬氣、氯氣和溴化氫及/或三氯 化硼之氣體流率也列入下面之表IV中：表IV 製程 最廣 較佳 氣體流率，seem 氬氣 10到50(10到30%體積百分比） 30 到 40 氯氣 30到100(20到60%體積百分比） 60 到 80 溴化氫及/或 30到100(20到60%體積百分比） 50 到 70 三氯化硼 壓力，mT 10 到 250 10 到 150 13.56MHz 500 到 2500 500 到 1500 射頻功率（watts) 晶圓之溫度（°C) 10 到 120 25 到 100 磁場（Gauss) 10 到 120 25 到 70 第57頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 ----------B7 五、發明說明（） 對於第2圖之本發明實施例來說，保護層22係位於 電極層1 6和罩幕層1 8之間且在電極層1 6之上，保護層 --必爲在罩幕層1 8移除之後加以移除或|虫刻以曝露出拍 電極層16。保護層22可以任何適當之方式及/或任何適當 (電裝製程裝置（例如第3圖之電漿製程裝置）加以蝕刻並 移除’包括應用適當蝕刻氣體之電漿3 3來穿透並蝕刻掉 保護層22，除了那些位於罩幕層18a、18b、i8c和之 下的保護層22a、22b、22c和22d(見第6和第8圖）。例 如’假如以氮化歛作為保護層2 2，則適當之蝕刻氣體可選 自含有氯氣、溴化氫、三氯化硼、惰性氣體（例如氬氣）和 其w合氣體所組成之群集。於本發明之一實施例中，穿透 並钱.刻掉保護層22(除了保護層22a、22b、22c和22d)之 名虫刻氣體’包含從約2 〇 %到約6 Ο %體積百分比之氯氣，從 約20%到約6〇%體積百分比之溴化氫及/或三氯化硼，及從 約10%到約3 0%體積百分比之惰性氣體（最好是氬氣）。適 當之電漿製程裝置（例如第3圖之電漿製程裝置）來移除保 護層22(除了保護層22a、22b、22c和22d)之適當的反應 器條件可和先前描述用以移除罩幕層18(除了罩幕層 18a、18b、18c和18d)之反應器條件相同。吾人將可瞭解 其Έ：的電漿蝕刻器亦可用來移除保護層2 0，例如E C R、 ICP、Helicon共振等。下面將會進一步的解釋，於本發明 之I虫刻製程中’保護層2 2 a、2 2 b、2 2 c和2 2 d係為了保護 姓刻電極層（下面標示為，，16e，，）之邊角（下面將標示為 ”16g”）。而在蝕刻製程中，保護層22a、22b、22c和22d 第58頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _______________ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tT--------- 477040 A7 B7 五、發明說明（ 不只為了保護蝕刻鉑電極層之邊角，也可維持原有的外觀 及/或改善外觀（例如蝕刻之鉑金屬或銥金屬之外觀）。 於本發明之另一實施例中，保護層 22(除了保護層 22a、22b、22c和22 d)可以高溫度及應用貴金屬蝕刻製程 (例如鉑蝕刻製程）加以蝕刻並移除。且更特別的是，下面 將解釋電極層 1 6(例如鉑電極層 1 6)最好在下列之製程條 件下於含有高密度感應耦合式電漿的高密度電漿反應室 中加以I虫刻： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 製程 蝕劑氣體流速 函·素氣體（例如氯氣） 惰性氣體（例如氬氣） 壓力，mTorr 線圈電感器之射頻功率（watts) 晶圓座之射頻功率（watts) 晶圓之溫度（°C) 鍍層16之金屬姓刻率（A/min) 線圈感應器之射頻頻率 晶座之射頻頻率 參數 50 到 500sccm 約20%到95%體積百分比 約5%到80%體積百分比 0.1 到 300milliTorr 100 到 5000watts 50 到 3000watts 約150°到約500°C 200 到 6000A/min 100K 到 300MHz 100K 到 300MHz --------訂--------- 保護層22可在前述條件下加以蝕刻並移除。因此可 利用和蝕刻電極層1 6相同的裝置和製程條件來蝕刻並移 除保護層22之選定的部分。於本發明之另一較佳實施例 第59貫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 _B7___五、發明說明（） 中及下面將進一步加以解釋，保護層2 2和電極層1 6 (例如 舶電極層16)可在含有高密度電感耦合電漿之高密度電漿 反應室中分別加以移除並蝕刻，其製程條件為： 製程 參數 蝕劑氣體流速 50 到 500sccm 鹵素氣體（例如氯氣） 10%到90°/。體積百分比 惰性氣體（例如氬氣） 5%到80%體積百分比 溴化氫及/或三氯化硼 4%到25%體體百分比 壓力，mTorr 0.1 到 300milliTorr 線圈電感器之射頻功率（watts) 100 到 5000watts 晶·圓座之射頻功率（watts) 50 到 3000watts 晶圓之溫度（°C) 約150°到約500°C 鍍層16之金屬蚀刻率（A/min) 200 到 6000A/min 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz ------------------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·%· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 於本發明之另一實施例中蝕刻銥電極層1 6時，保護 層22(除了保護層22a、22b、22c和22 d)可以高溫和用於 本發明之銥蝕刻製程中的蝕刻氣體來加以蝕刻。而更特別 的是，下面將進一步解釋銥電極層16可在含有高密度電 感耦合電漿之高密度電漿反應室中加以蝕刻，其製程條件 為： 第60頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 參數 50 到 500sccm 10%到60%體積百分比 30%到80%體積百分比 0.1 S'J 300milliTorr 100 到 5000watts 50 到 3000watts 約150°到約500°C 200 到 6000A/min 100K 到 300MHz 100K 到 300MHz (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明說明（ 製程 蝕劑氣體流速 鹵素氣體（例如氯氣） 惰性氣體（例如氬氣） 壓力，mTorr 線圈電感器之射頻功率（watts) 晶圓座之射頻功率（watts) 銥電極晶圓之溫度（°C) 銀之金屬姓刻率（A/min) 線圈感應器之射頻頻率 晶座之射頻頻率 保護層 22可在下相同之前述條件下加以蝕刻並移 除。因此，可利用和銥蝕刻電極層1 6相同的裝置和製程 條件來蝕刻並移除保護層22之選定的部分。於本發明之 另一較佳實施例中及下面將進一步加以解釋的，保護層22 和銥電極層16可在含有高密度電感耦合電漿之高密度電 漿反應室中分別加以移除並蝕刻，其製程條件為： --裝--------訂---------. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第61頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7五、發明說明（） 製程 參數 蚀劑氣體流速 50 到 500sccm 氧氣 5%到20%體積百分比 鹵素氣體（例如氯氣） 10%到60%體積百分比 惰性氣體（例如氬氣） 30%到80%體積百分比 溴化氫及/或氯化氫 5%到20%體積百分比 壓力，mTorr 0.1 到 300milliTorr 線圈電感器之射頻功率（watts) 100 到 5000watts 晶圓座之射頻功率（watts) 50 到 3000watts 銥電極晶圓之溫度（。〇 約150°到約500°C 銥之金屬蝕刻率（A/min) 200 到 6000A/min 線·圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在罩幕層1 8之選定部分已從電極層1 6之表面蝕刻而 曝露出後者之後，殘餘之罩幕層1 8為分別位於阻抗元件 20a、20b、20c 和 20d 之下的罩幕層 18a、18b、18c 和 i8d， 阻抗元件20a、20b、20c和2Od則加以移除。阻抗元件20a、 2 0 b、2 0 c和2 0 d可在任何適當的時間下移除，但最好在電 極層16姓刻之前及半導體基板12加熱到大於約15〇艺之 前。而在本發明之實施例中於第2、6和8圖於保護層22 之選足邵分已從電極層1 6的表面蝕刻掉並曝露出後者 時’則殘餘之保護層2 2為分別位於罩幕層1 8 a、1 8 b、1 8 c 和18d之下的保護層20a、20b、20c和20d，阻抗元件20a、 第62頁 丨裝--------訂---------· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 477040 A7 B7 五、發明說明（） 2 0 b、2 0 c和2 0 d將加以移除。然而，有關於本發明之此實 施例，阻抗元件20a、20b、20c和20d可在保護層22之 選定部分姓刻掉之前加以移除。另外，阻抗元件2 0 a、2 0 b、 20c和20d可在保護層22之選定部分移除之後（或者同 時），及半導體基板丨2加熱到溫度大於約1 50°c之前加以 移除，以便於蚀刻電極層1 6。一般說來，至少一部分之阻 抗元件20a、20b、20c和20d可在保護層22之選定部分 蝕刻之後被移除，而此保護層22蝕刻之後所曝露之電極 層16則未被保護層20a、20b、20c和20d所覆蓋。 阻抗元件2 0 a、2 0 b、2 0 c和2 0 d可以任何適當的方法 如熟習該項技術之氧氣電漿清潔法加以移除。阻抗元件 2 0 a、2 0 b、2 0 c和2 0 d可利用任何適當之電漿製程裝置（例 如第3圖中之電漿製程裝置）並利用含有氧氣之蝕刻氣體 所形成的電漿分別從罩幕層18a、18b、18c和18d上剥離。 阻抗元件20a、20b、20c和20d可在先進剝離保護（ASP) 反應室之電漿製程裝置中分別從罩幕層18a、18b、18c和 18d移除，此電漿製程裝置可於Applied Materials，Inc. 3050 Bowers Avenue, Santa Clara，CA 95054-3299 之註冊 商標的金屬蚀刻 MxP Centura中取得。當分別從罩幕層 18a、18b、18c 和 18d 剥離阻抗元件 20a、20b、20c 和 20d 時，A S P反應室可利用微波順流之氧氣/氮氣電漿及下列之 配方：120 秒，250°C，1400W，3000cc 氧氣，30〇cc 氮氣及 2Torr 〇 當電極層1 6如第7和第8圖所示已曝露出來，則產 第63頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 B7 五、發明說明（） 生了次微米圖案之外觀蝕刻。如同下面進一步的描述，在 電極層16姓刻冑，半導體基板12及承載之電極層16係 加熱到溫度大於約15〇t，最好大於約15(rc到約5〇〇c， 再來則大於從約2〇(rc到約40(rc，最佳為從約：⑽^到約 j 5 0 C。半導體基板1 2係由支撐晶圓丨〇的基座在蝕刻製 程時（例如貴金屬蝕刻製程）加熱的。 電極層1 6可於任何適合的電漿製程裝置中蝕刻，例 如反應性離子蚀刻（RIE)電聚製程裝置，例如註冊商標為 ΑΜΕ 8100 Etch ，或註冊商標為 Precision Etch 5000TM， 或註冊商標Precision Etch 8300TM，所有的商標均為 Applied Materials, Inc. 3050 Bowers Avenue, Santa Clara, CA 95 0 5 4-3 299所有。其它適合蝕刻電極層i 6的電漿製程 裝置iV、為5主冊商才禾 Metal Etch DPS CenturaTM，亦由 Applied Materials，Inc·所有。吾人將可瞭解其它電漿蝕刻 器如ECR、ICP、Helicon共振等亦可加以利用。 大部分前述之適合的電漿製程裝置利用了介電元 件。於本發明之一較佳實施例中，為了要降低任何製程副 產品沉積的導電性將於下面作進一步之解釋，介電元件之 内部表面的作用如同沉積-接收表面，在電漿蝕刻時，貴 金屬副產品如鉑金屬副產品將會形成。介電元件之内部沉 積-接收表面包括了表面上具有峰值對谷值的粗輪度高 度，平均之高度值則大於約1 000A ;較佳地，平均高度值 大於約1 800A，例如範圍從約1 800A到約4000A;最佳地， 平均高度值大於約4 0 〇 〇 A，例如從約4 0 0 〇 A到約8 〇 〇 〇 A。 第64頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ，·裝 訂-I ---- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制农 477040 A7 B7 五、發明說明（) 粗糙度可定義為相當細微間距表面的不平整度。由機械加 工和研磨杈作所產生的表面，和以工具邊緣和研磨粒子之 切割作用所產生的不平整性及輸入工具機均為粗糙度。粗 糙度之誤差係以垂直表面NS(見第36圖）加以測量的。如 同第3 6圖中所示的，粗糙度高度Rh係從峰值p量到谷值 V。再如同第3 6圖中所示，表面N S代表假如將峰值p弄 平並填入谷值V所形成之表面。對本發明來說，粗糙度高 度Rh(有時在習知技術標示為ra)值係從計算所有Rh值之 异術值的平均，而此些Rh值係由適當的儀器從介電層元 件之沉積-接收表面上所得到以便計算表面之粗糙度。而 在沉積-接收表面上測量平均Rpi值的適當儀器在商業上可

由 WYKO 公司，Tucson，AZ under model No. PZ-06-SC-SF

取得’其為一種非接觸式光學表面偵測器，利用相位移干 涉计（PSI)模式來測量光滑的表面和垂直掃描干涉計（VSI) 模式來測量粗糙表面和步階。在沉積-接收表面上計算平 均Rh值的適當程序則描述於技術手冊上名為 WYKO

Surface Pr〇nies Technical Reference Manual，由 WYKO 公司所印行，且在此列為參考文件。完成沉積-接收表面 而得到所需之平均粗糙度高度值之較佳程序包括以3 6格 之無金屬進行金屬珠子之破壞。 如前面所指示且依照本發明之方法，晶圓1 〇如半導 體基板1 2則在電漿製程反應室中處理，且最好是以例如 電漿触刻來圖案化積體電路（IC)金屬之内連線元件。吾人 將可瞭解，當電漿蝕刻為本發明之實施例中一種較佳的電 第65頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝--------訂--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 之介電元件(或視窗），其表…：疋;…接收表面 高度之平均高A t ^ 八 值-對-谷值之粗糙度 丁]同度值大於約1 000A，本、 和範圍包括了其它形犬 只她例的精神 物理氣相、、冗^ 製程基板，例如化學氣相沉積和 里孔相""貝。如同前面所指示的 製程時’製程功率(例如40Θ0 10進行電维 签、、“人+ 射頻功率、磁性功率、微波功率 寺）通過介電元件，其包括了 皮力羊 瓷圓頂等，且和製程氣髀 "f電視窗如陶 即為電槳蚀刻，Slj全屬：·;、 κ耦合。假如電衆製程 d &屬蝕刻之金屬（例如鉑、銅、 釘、錄等）將以基板支撐並傳導。在電衆製程中^ 積在介電元件之内部表面…中，材料沉 08/9。0 28，、人 面上’如同共同申請專利序號 吻28”於1 997年8月26 "請中所揭露的，在此 =全將其列為參考文件。沉積係位於電漿和電源功率之 假如本發明之實施例的電漿製程中係以電漿來蝕 刻，則沉積層來自基板上金屬層之姓刻；且因而此沉好 為導電層’且包括了例如金屬、金屬氧化物、金屬氮化物 寺。而在製程反應”被蝕刻的金屬則為例如始、銅、銘、 鈥、②、叙等金屬。當沉積層具電導性且位於電漿和電源 功率之間時，則會發生製程功率傳輸的衰減，並持續到導 電性沉4積物㈣某個厚度（也就是皮膚的厚度），例如從約 0.001英叶到，約0.5英叶’之後製程功率傳輸將變得非常 低或甚至為零。因而，此沉積物的作用如同屏蔽， 可在製程反應室中降低製程功率傳輸到製程電聚中的效 第66耳 A7

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 五、發明說明（） 率：當製程功率傳輸經過介電元件且進入製程反應室中開 如衰減時丨基板上〈金屬層的製程(即為蝕刻率)也開始 衰減。為了維持製程功率傳輸經過介電元件且進入製程反 炙A的L定性，且因而維持及/或延伸基板上之金屬層穩定 製私的時間（也就是金屬層的蝕刻率），如同上面所討論 的，則介電元件之内部沉積-接收表面包括了其表面上峰 值-對谷值的粗糙度高度之平均值大於約1〇〇〇埃。若在介 電兀件或頂蓬上應用此等表面，則其將具有較大的表面積 以做為接收％漿製程所產生的副產品，而將會因而降低副 產品足皮層的體積或厚度。對於固定之副產品沉積物的體 積來說，若副產品所沉積的表面積愈小，則皮層會較厚， 反《•亦然。當電漿製程所產生的副產品的體積愈大或愈厚 時，則此副產品將變得更具導電性。 姓刻電極層1 6(例如鉑電極層1 6)之適當的電漿製程 裝置利用了蝕刻氣體形成的電漿，其可以產生良好的導線 外觀（例如銷或銥的外觀將等於或大於約85度，最好等於 或大於約87度，最佳則等於或大於約88·5度）。蝕刻氣體 大體上包含了含有！|素之氣體，例如鹵素氣體（如氟、氯、 溴、琪、和石厄）和惰性氣體，例如氦、氖、氬、氪、氤、 和氣。姓刻氣體最好包含（或其組成，或基本上組成為）_ 素氣m (例如鼠氣）及選自包含氦、氛、和氬之惰性氣體。 惰性氣體最好為氬氣。蝕刻更可包含（或其組成，或基本 上組成為）最好從約20%到約95%體積百分比的鹵素氣體 (例如氯氣）和從約5 %到約8 0 %體積百分比的惰性氣體（例 第67頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 如氬氣）；更可從約40%到約80%體積百分比的函素氣體 (例如氯氣）和從約20%到約60%體積百分比的惰性氣體 (例如氬氣），取佳則從約5 5 %到約6 5 %體積百分比的鹵素 氣體（例如氯氣）和從約35%到約45 %體積百分比的惰性氣 體（例如氬氣）。 蚀刻氣體大體上也可包含氧氣，含有自素之氣體，例 如鹵素氣體（如氟、氯、溴、碘、和石厄）和惰性氣體，例 如氦、氖、氬、氪、氙、和氡。蝕刻氣體最好包含（或其 組成，或基本上組成為）鹵素氣體（例如氯氣）及選自包含 氦、氖、和氬之惰性氣體。惰性氣體最好為氬氣。蝕刻更 可包含（或其組成，或基本上組成為）最好從約5%到約4〇% 體積·百分比的氧氣和從約10%到約6〇%體積百分比的_素 氣體（例如氯氣）’和從約3 0 %到約8 0 %體積百分比的惰性 氣體（例如氬氣）；更可從約1 〇%到約30%體積百分比的氧 氣，從約20%到約50%體積百分比的_素氣體（例如氯 氣），和從約40%到約70%體積百分比的惰性氣體（例如氯 氣）；最佳則從約1 〇 %到約2 0 %體積百分比的氧氣，從約 20%到約30°/〇體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣），和從約 5 0%到約70%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）。 於本發明之另一實施例中，蝕刻氣體最好包含（或其 組成，或基本上組成為）_素氣體（例如氣氣）、惰性氣體（例 如氬氣）、和選自含溴化氫、三氯化硼和其混合氣體所組 成之群集的氣體。此蝕刻氣體更包含（或其組成，或基本 上組成為），從約1 〇%到約90%體積百分比的鹵素氣體（例

第68X 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) I --------訂---------. 477040 A7 B7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 如氯氣）和從約5%到約80%體積百分比的惰性氣體（例如 氬氣）和從約4 %到約2 5 %體積百分比的溴化氫及/或三氯 化硼；最好從約40%到約70%體積百分比的齒素氣體（例 如氯氣）和從約2 5 %到約5 5 %體積百分比的惰性氣體（例如 氬氣）和和從約5%到約20%體積百分比的溴化氫及/或三 氯化硼；且最佳則從約50%到約60%體積百分比的齒素氣 體（例如氯氣）和從約35%到約45%體積百分比的惰性氣體 (例如氬氣）和和從約5%到約1 5%體積百分比的溴化氫及/ 或三氯化硼。蝕刻氣體流率範圍從約50sccm到約 5 0 0 s c c m。溴化氫及/或三氯化係為了在姓刻電極層 1 6(例如鉑或銥電極層）時移除殘餘物（例如鉑或銥殘餘 物含有氬氣之電漿則已知具有高能量的離子濃度且通 常用來做物理性濺鍍。由於離子所產生的濺鍍效果則為電 漿和樣本間存在之加速電位的函數。 於本發明之再一較佳實施例中，蝕刻氣體最好包含 (或其組成或基本上組成為）氧氣、函素氣體（例如氯氣）、 惰性氣體（例如氬氣）、和選自含溴化氫、氯化氫和其混合 氣體所組成之群集的氣體。此蝕刻氣體更可包含（或其組 成’或基本上組成為），從約5%到約20%體積百分比的氧 氣’從約1 0%到約60%體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣） 和從約30%到約80%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）和 從約5%到約20%體積百分比的溴化氫及/或氯化氫；且最 好從約5%到約15%體積百分比的氧氣，從約20%到約50% 體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣）和從約40%到約70%體 第69頁 f讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 裝 ----訂------ 參 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 A7 B7 五、發明說明（） 積百分比的惰性氣體（例如氬氣）和從約 5 %到約1 5 %體積 百分比的溴化氫及/或氯化氫；而最佳則從約5%到約1 0% 體積百分比的氧氣，從約20%到約3 5%體積百分比的鹵素 氣體（例如氯氣）和從約40%到約60%體積百分比的惰性氣 體（例如氬氣）和從約5%到約1 0%體積百分比的溴化氫及/ 或氯化氫。蝕刻氣體流率範圍從約50sccm到約500sccm。 於另一個本發明之較佳實施例中，蝕刻氣體大體上包 含氮氣、iS素氣體（如氟、氯、溴、破、和石厄）和惰性氣 體，例如氦、氖、氬、氪、氙、和氡。蝕刻氣體最好包含 (或其组成，或基本上組成為）氮氣、素氣體（例如氯氣） 及選自包含氦、氖、和氬之惰性氣體。惰性氣體最好為氬 氣。·蝕刻氣體更可包含（或其組成，或基本上組成為），最 好從約0.1 %到約60%體積百分比的氮氣，從約40%到約 90°/。體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣），和從約〇·1 %到約 40%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）；更可從約5%到約 40%體積百分比的氮氣，從約50%到約80%體積百分比的 鹵素氣體（例如氯氣），和從約5%到約30%體積百分比的惰 性氣體（例如氬氣）；最佳則從約1 〇%到約3 0%體積百分比 的氮氣，從約60%到約70%體積百分比的鹵素氣體（例如 氯氣），和從約1 〇%到約20%體積百分比的惰性氣體（例如 氬氣）。對於本發明之此實施例來說，蝕刻氣體形成之電 漿可為高密度電漿或低密度電漿，其電漿密度小於約 1 0 1 1 / c m3，最好是小於約1 0 9 / c m3。 於本發明之再一實施例中，蝕刻氣體最好包含（或其 第70頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A^規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 477040 A7 B7 五、發明說明（ 組成，或基本上組成為）氮氣、_素氣體（例如氯氣）、惰性 氣體（例如氬氣），和選自含有溴化氫、三氯化硼、四氯化 矽和其混合氣體所組成群集之氣體。此蚀刻氣體更可包含 (或其組成，或基本上組成為），從約〇 · 1 %到約6 0 %體積百 分比的氮氣，從約40%到約90%體積百分比的鹵素氣體（例 如氯氣），和從約0· 1 %到約40%體積百分比的惰性氣體（例 如氬氣），和從約1 %到約30%體積百分比的溴化氫及/或三 氯化硼及/或四氯化矽；且最好從約5%到約40%體積百分 比的氮氣，從約50%到約80%體積百分比的鹵素氣體（例 如氯氣）和從約5%到約30%體積百分比的惰性氣體（例如 氬氣），和從約5%到約20%體積百分比的溴化氫及/或三氯 化聊及/或四氯化矽；而最佳則從約10%到約30。/。體積百分 比的氮氣，從約60%到約70%體積百分比的鹵素氣體（例 如氯氣）和從約1 0%到約20%體積百分比的惰性氣體（例如 氬氣）和從約1%到約10%體積百分比的溴化氫及/或三氯 化调及/或四氯化矽。本發明之此實施例中，蝕刻氣體形成 之電漿可為高密度電漿或低密度電漿且具有電漿密度小 於約10u/cm3，最好是小於約i〇9/cm3。 另外’姓刻氣體包含（或其組成，或基本上組成為）氮 氣和函素氣體（例如氯氣）。此蝕刻氣體更可包含（或其組 成’或基本上組成為），最好從約1〇%到約9〇%體積百分 比的氮氣和從約1 〇%到約90%體積百分比的鹵素氣體（例 如氯氣）；再者從約20%到約60%體積百分比的氮氣和從 約40%到約80%體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣）；而最 第71頁 C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ϋ I H I^口’ I H ϋ I ϋ n 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 社 印 製 477040 A7 B7 五、發明說明（) 佳則從約30%到約40%體積百分比的氮氣，和從約60%到 約7 0%體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣）。本發明之此實 施例中，蝕刻氣體形成之電漿可為高密度電漿或低密度電 漿且具有電漿密度小於約l〇H/cm3’最好是小於約l〇9/cm3 適當之電漿製程裝置的反應器條件（例如第3圖中之 電漿製程裝置）來蝕刻電極層16(例如鉑電極層16)為； 塾力 0· 1 〜300 mTorr 射頻功率 100〜500 Owatts 轉動磁場 20〜100 Gauss

晶圓之溫度 約150〜約500°C •鍍層16之姓刻率 200〜6 000埃/分鐘 電極層16對罩幕層18之選擇比大於2:1，並和罩幕 層1 8所使用的材料有關。 一般說來，於適當之電漿製程裝置中（例如第3圖中 之電漿製程裝置），蝕刻電極層1 6之製程參數的範圍如下 面表V所列並以此表中所列的蝕刻氣體之流率為基礎： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第72頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（) 表v 紐 最廣 較佳 最佳 氣體流率.seem 蚀刻氣體 35 到 500 75 到 250 100 到 200 壓力，mT 20 到 2000 30 到 300 50 到 150 13.56MHz 射頻功率（watts) 50 到 3000 500 到 2000 700 到 1200 晶圓之溫度（°C) 150 到 500 200 到 400 250 到 350 磁場Gauss 0 到 140 20 到 100 60 到 80 如先前所說明的，蝕刻電極層 1 6(例如鉑電極層 16) 之較佳蚀刻氣體為氯氣和氬氣之混合，或者為氯氣、氬氣 和溴·化氫及/或三氯化硼之混合。另一種蝕刻電極層1 6之 較佳蝕刻氣體為氧氣、氯氣和氬氣之混合，或者氧氣、氯 氣、氬氣和溴化氫及/或氯化氫之混合。假如蝕刻氣體為氯 氣和氬氣的混合（也就是從約20%到約95%體積百分比的 氯氣和從約5%到約80%體積百分比的氬氣），或氯氣、氬 氣和溴化氫及/或三氯化硼的混合（也就是從約10%到約 90%體積百分比的氯氣和從約5%到約80%體積百分比的 氬氣和從約4%到約25%體積百分比的溴化氩及/或三氯化 硼），且假如半導體基板12加熱到溫度大於約150°C，最 好是溫度範圍從約150°C到約500°C，蝕刻電極層16(例如 鉑電極層16或銀電極層16)之電漿製程裝置於蝕刻氣禮所 形成之高密度電漿中以高蝕刻率（例如大於700埃/分鐘的 銥金屬蝕刻率，及大於1000埃/分鐘的鉑金屬蝕刻率）來蚀 第73頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝----- tr------ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 ______ 五、發明說明（) 刻電極層1 6並產生蝕刻後之電極層，一般例舉為丨6e(如 第9圖和第1〇中所示）。蝕刻之電極層I6e(例如蝕刻之鉑 電極層16e或蝕刻之銥電極層16e)包括了蝕刻之電極層 16a、16b、16c和16d(例如蚀刻之鉑或短層），其具有邊角 1 6g及側壁1 6s及極佳的外觀（例如極佳的鉑或銥外觀）； 也就是說，側壁16s(也可在第9和第10圖中見到）和水平 面的角度α等於或大於約80度（例如特別是等於或大於80 度的銀），例如等於或大於約8 5度（例如特別是等於或大於 85度的鉑），最好等於或大於約87度，且最佳為等於或大 於約8 8 · 5度。所產生的電極（例如所產生之鉑電極）分開之 距離或空間的尺寸等於或小於約0.35微米，最好是等於或 小於•約0.3微米。每個電極（例如所產生之鉑電極）包括了 其尺寸等於或小於約1.0微米，最好是等於或小於約0 6 微米，再來是等於或小於約0.35微米，最佳則為等於或小 於約0.3微米。每個電極（例如所產生之鉑電極）最好其寬 度等於或小於約1.0微米，且最佳為等於或小於約〇 6微 米，而高度為等於或小於約0.6微米。

吾人亦可發現所蚀刻之電極層 16e(也就是蝕刻之電 極層16a、16b、16c和16 d)基本上沒有類似牆壁的結構從 鉑金屬區邊緣往上延伸。這些類似牆壁的結構通常稱之為 遮蔽（veil)、柵欄（fence)、或兔耳（rabbit ears)。因此，本 發明之方法所製造的電極層16a、16b、16c和16d基本上 沒有遮蔽。由於所產生之蝕刻電極層16a、16b、16c和i6d 基本上沒有概爛或兔耳’則其特別適合接收介電材料BST 第74頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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477040 五、發明說明（） 或PZT或SBT層且作為半導體元件（也就是€容結構）中的 電極。 本發明t咼密度電漿可定義為本發明之蝕刻氣髏所 形成之電漿，其離子密度大於約1〇9/cm3,最好是大於約 10 /cm 。南密度電漿的來源為任何適合之高密度來源， 例如電子循環共振（ECR) ’ heliC0n共振或感應耦合電漿 (ICP)型之來源。此三種型式均為今日所使用之量產設備。 其主要的差異在ECR和helicon之來源利用外部磁場來使 電漿具體化並包含電漿，而ICP來源則沒有。 本發明之高密度電漿最好是在去耦合電漿源蝕刻反 應器中以感應耦合電漿所產生或者提供的，例如可在

Applied Materials，Inc·所擁有的註冊商標dSPtm取得，其 將離子通量和晶圓10及離子加速能量去搞合或者分開。 蝕刻反應器之設計提供了放大之製程視窗的離子密度之 完全獨立控制。此可經由感應式來源所產生的電漿而達 成。由於在蝕刻反應器中的陰極仍將以射頻電場加以偏壓 而決定出離子加速能量，一第二射頻來源（也就是感應式 來源）將決定離子通量。由於將產生相當的保護電位，此 第二射頻來源並未產生電容性（也就是它不使用陰極之類 的電場）和陰極偏壓的干涉，且有效的和離子能量及離子 通量摘合。 感應式電漿源經由介電視窗耦合射頻功率而非經由 電極。此功率在線圈中從射頻電流經射頻磁場（非電場）加 以耦合。此些射頻磁場穿透到電漿中並感應出射頻電場 第75貫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

裝·----— II 訂·！ I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 /U4〇

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (因而有”感應式電源，，的名稱）而加以離子化並在電漿中維 持。此感應電場並不會產生很大的屏蔽電壓如電容式電 極，且因而此感應式電源顯著地影響到離子通量。陰極偏 壓功率在決定離子通量中扮演了少部分的角色，因為大部 分的射頻功率（一般為小於電源功率之大小）都用於加速離 子之用。感應式電漿源和電容式晶圓偏壓之組合可容許離 子通量和離子能量獨立的控制並到達蝕刻反應室中的晶 圓10，例如DPSTM品牌之蝕刻反應器。

DPSTM品牌之蚀刻反應器用以製造本發明之高密度 電聚並蚀刻電極層16’進而產生姓刻之電極層iga、igb、 16c和16d，可為任何之感應式耦合電漿反應器之dpstm 品牌•蝕刻反應器，如美國專利號碼5,753,044中所揭露 的，名稱為 ”RF PLASMA REACTOR WITH HYBRID CONDUCTOR AND MULTI-RADIUS DOME CEILING·，，其 讓渡給本案之申請人且在此將列為參考文件。現在參閱第 17和18圖來自美國專利號碼5，7 53，044之感應式耦合電 漿反應器的兩個實施例，其中可以見到感應式耦合射頻電 漿反應器標示為90，製程反應室標示為92，其中高密度 電漿94具有中性（η)粒子、正（+ )粒子、和負（-)粒子。製程 反應室92具有接地導電式圓柱側壁60及内部凹形表面 62a之介電層頂蓬62，其將接收晶圓10之電漿製程的副 產品沉積。感應耦合射頻電漿反應器90更包含了晶圓座 64以便在反應室92的中間支撐半導體晶圓10，圓柱形感 應式線圈68圍繞反應室92之上半部分，其開始於靠近晶 第76頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公爱） -----------A__w· ^--------^--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

五、發明說明（) 圓1〇或晶圓座64之頂端平面，且往上延伸到反應室92 之頂端’蚀刻氣體源72和氣髏入口 74則供應％刻氣體到 反應$ 92的内部，且幫浦76可控制反應室92中的壓力。 線圈感應器68由電漿源功率供應器或射頻產生器78經由 傳統的主動式射頻匹配網路8 〇加以補充能量，線圈感應 器68 <頂端線圈將很"熱"且底部線圈將會接地。晶圓座 64包括了内部導電部分82連接到偏壓射頻功率供應器或 產生器84及内部接地導體86(和内部導體部分82絕緣）。 因此’電衆源功率以射頻產生器78加到線圈感應器68且 直流偏壓射頻功率以產生器84加到晶圓座64均分別控制 射頻供應。依照習知的技術，分離偏壓和電源功率供應將 繁助·離子密度和離子能量獨立的控制。為了產生高密度電 . 黎 漿94做為感應式耦合電漿，線圈感應器68鄰近於反應室 92且連接到射頻源功率供應器或射頻產生器78。線圈感 應器68提供了射頻功率以啟並維持高密度電漿94之高離 子密度。線圈感應器68之幾何形狀可決定大部分在製程 反應室92中高密度電漿94之電聚離子密度的空間分佈。 高密度電漿94之電漿密度空間分佈經過晶圓1〇的均 勻性可由頂蓬62在多個半徑圓蓋及單獨決定或調整頂蓬 62之多個半徑之形狀而加以改善（相關於圓錐形或半圓形 頂蓬）。於第1 7圖之特別實施例中多半徑圓蓋頂蓬形狀的 頂蓬62中心部分具有較平坦的曲率，頂蓬62的周圍部分 具有較陡峭的曲率。 如第1 8圖中所示的，線圈感應器68以鏡射線圈的結 第77貫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 丨丨丨丨訂----· 477040 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 構耦合到射頻功率源78，80，且為此項技術的人所熟知。 於第1 8圖之鏡射線圈結構中，射頻電源78，80係連接到 線圈感應器68的中心繞線上，而線圈感應器68之頂端和 底部皆為接地狀態。鏡射線圈結構具有降低線圈感應器68 上最大電位的優點。 吾人將可發現若利用高密度電漿，例如第17和18圖 中所示的高密度電漿94來蝕刻電極層16(例如鉑電極層 16或銥電極層16)，且在下面所述之製程參數下進行蝕刻 製程之前將半導體基板1 2加熱到溫度大於約1 5 0 °C，則半 導體元件所製造之電極（例如貴金屬電極如鉑電極或銥）其 外觀角度值將等於或大於約80度（例如銥金屬等於約80 度），最好等於或大於約85度（例如鉑金屬等於或大於85 度），再其次為等於或大於約8 7度，最佳則等於或大於約 88.5度。此些電極基本上將沒有遮蔽物；也就是說，將沒 冇"柵欄"或"兔耳、電極的間距尺寸等於或小於約〇 35微 米，最妤等於或小於約〇. 3微米。每個電極則包括了尺寸 值等於或小於約1.0微米，最好等於或小於約〇 6微米， 再其次為等於或小於約〇·35微米，最佳則為等於或小於約 0.3微米。每個電極的寬度最好等於或小於約〇 35微米， 而最佳為等於或小於約〇·3微米，長度為等於或小於約1〇 微米，且取好為等於或小於約〇 6微米，高度則等於或小 於約0.6微米。 適當之感應式輕合射頻電漿反應器的較佳反應器條 件，例如第17和18圖之感應式耦合射頻電漿反應器go , 第78頁 ---------—t--------1--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 五、發明說明（) 其蚀刻電極層16(例如鉑電極層16)的條件如下 壓力 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 線圈感應器之射頻頻率 晶座之射頻頻率 晶圓之遥度 鍍層1 6之蝕刻率 0· 1 〜300 mTorr 1 00 〜5 000 watts 50 到 3000watts 100K 到 300MHz 100K 到 300MHz 150 到 500eC 200〜6000埃/分鐘 一般來說，在適當之感應式耦合電漿反應器中 蝕刻 電極•層16(例如鉑電極層16)之製程參數例如第 圖之感應耦合電漿反應器90,其氣體流率之範 ^ 国基, 括鹵素氣體（例如氯氣）和惰性氣體（例如氬氣 ’包 ^ ’解如nr ^ 之表VI中所列： 卜面 17 和 18 -----------§裝--------訂. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第79頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 五、發明說明（）

表VI 製程 最廣 較佳 最佳 氧體流率，seem 氯氣 30 到 400 50 到 250 60 到 150 氬氣 20 到 300 30 到 200 40 到 100 歷:力，mT 0.1 到 300 10 到 100 10 到 40 線圈感應益之射頻功率(watts) 100 到 5000 650 到 2000 900 到 1500 晶座之射頻功率(watts) 50 到 3000 100 到 1000 150 到 400 晶圓之溫度(°c) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 鍍層16之蝕刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 1000 到 2000 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 2 到 1·35ΜΗζ 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400K 到 1·35ΜΗζ 再者’在適當之感應式耦合電漿反應器中，蝕刻電極 層16(例如银電極層ι6)之製程參數例如第17和18圖之感 應槁合電漿反應器9〇,其氣體流率之範圍基礎，包括氧 氣、函素氣體（例如氯氣）和惰性氣體（例如氬氣），將如下 面之表VII中所列： -----------·1--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第80貰 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） 477040 A7 _B7五、發明說明（） 表VII 製程 最廢 較佳 最佳 氣體流率,seem 氧氣 10 到 60 10 到 40 15 到 30 氯氣 30 到 100 30 到 70 50 到 70 氬氣 50 到 250 100 到 200 100 到 150 恩力，mT 0.1 到 300 10 到 100 10 到 40 線圈感應器之射頻功率(watts) 100 到 5000 650 到 2000 900 到 1500 晶座之射頻功率(watts) 50 到 3000 100 到 1000 150 到 600 晶圓之溫度(°C) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 蚀刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 500 到 2000 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 2 到 1.35MHz 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400K 到 1·35ΜΗζ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外，當蝕刻氣體為画素氣體（例如氯氣），惰性氣體 (例如氬氣），和溴化氫及/或三氯化硼之混合時，在適當之 感應耦合式電漿反應器中蝕刻電極層16(例如鉑電極層16) 之製程參數，例如第17和18圖之感應耦合電漿反應器 90，其氣體流率之範圍基礎，包括鹵素氣體（例如氯氣）和 惰性氣體（例如氬氣）和溴化氫及/或三氯化硼，將如下面之 表VIII中所列： 訂---------線j 第81頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 _B7 五、發明說明（）

表 VIII 製程 最廣 較佳 最佳 氣體流率,seem 氯氣 30 到 400 50 到 250 60 到 150 氬氣 20 到 300 30 到 200 40 到 100 溴化氫及/或三氯化硼 5到70 5到40 5到20 壓力，Mt 0.1 到 300 10 到 100 10 到 40 線圈感應器之射頻功率(watts) 100 到 5000 650 到 2000 750 到 1000 晶座之射頻功率(watts) 50 到 3000 100 到 1000 150 到 400 晶圓之溫度(°C) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 鍍層16之蝕刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 1000 到 2000 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 2 到 1·35ΜΗζ 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400K 到 1·35ΜΗζ 另外，當蝕刻氣體為氧氣、函素氣體（例如氯氣）、惰 性氣體（例如氬氣）、和溴化氫及/或三氯化硼之混合時，在 適當之感應式耦合電漿反應器中，蝕刻電極層1 6(例如銥 電極層16)之製程參數，例如第17和18圖之感應耦合電 漿反應器90,其氣體流率之範圍基礎，包括氧氣、鹵素氣 體（例如氯氣）、惰性氣體（例如氬氣）和溴化氫及/或氯化 氫，將如下面之表IX中所列： 第82頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------•裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 _B7 五、發明說明（）

表IX 製程 最廣 較佳 最佳 氣體流率,seem 氧氣 10 到 60 10 到 40 15 到 30 氯氣 30 到 100 30 到 70 50 到 70 氬氣 50 到 250 100 到 200 100 到 150 溴化氫及/或氯化氫 10 到 60 10 到 40 15 到 30 壓力，mT 0.1 到 300 10 到 100 10 到 40 線圈感應器之射頻功率(watts) 100 到 5000 650 到 2000 750 到 1000 晶座之射頻功率(watts) 50 到 3000 100 到 1000 150 到 600 晶圓之溫度fc) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 蝕刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 500 到 2000 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 2 到 13.5MHz 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400K 到 13.5MHz 因此，先前之製程條件其蝕刻氣體流率範圍最妤從約 5到約500sccm。而熟習此項技術的人可從先前提到或之 後提到的表格中之製程參數依照晶圓10的尺寸加以變 化。如同前面所提到的，蝕刻氣體包含（或其組成，或其 基本組成為）函素氣體（最好為氯氣）和選自氦氣、氖氣、和 氬氣組成群集之惰性氣體。於本發明之另一較佳實施例 中，蝕刻氣體包含（或其組成，或其基本組成為）氧氣、鹵 素氣體（最好為氯氣）和選自氦氣、氖氣、和氬氣組成群集 之惰性氣體。惰性氣體最好為氬氣》如同先前所提到的， 第83頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------•裝--------訂---------線Φ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 ____ B7__ 五、發明說明（） 蝕刻氣體更可包含（或其組成，或其基本組成為）從約20% 到約95%體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣）和從約5%到 約 80%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）；最好是從約 40%到約 80%體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣）和從約 20%到約60%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）；最佳則 是從約55%到約65%體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣）和 從約35%到約45%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）。再 如先前所提到的，蝕刻氣體更可包含（或其組成，或其基 本組成為）從約5%到約40%體積百分比的氧氣，從約1〇% 到約60%體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣）和從約30%到 約80%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）；最好是從約 10%到約3 0%體積百分比的氧氣，從約20%到約50%體積 百分比的鹵素氣體（例如氯氣）和從約4 0 %到約7 0 %體積百 分比的惰性氣體（例如氬氣）；最佳則從約1 0%到約20%體 積百分比的氧氣，從約20%到約30%體積百分比的鹵素氣 體（例如氯氣）和從約50%到約70%體積百分比的惰性氣體 (例如氬氣）。 於先前所提之本發明再一較佳實施例來說，蚀刻氣 體包含（或其組成’或其基本組成為）齒素氣體（例如氣 氣）、惰性氣體（例如氬氣）、和選自溴化氫、三氯化棚和其 混合氣體組成之群集的氣體。於先前所提之本發明又一較 佳實施例來說，蝕刻氣體包含（或其組成，或其基本組成 為）氧氣、函素氣體（例如氯氣）、惰性氣體（例如氬氣）、和 選自溴化氫、三氯化硼和其混合氣體組成之群集的氣體。 第84頁 本紙張尺度適財國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)' ' -----------裝--------訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 _ B7 五、發明說明（） 此蚀刻氣體包含（或其組成，或其基本組成為）從約丨〇 %到 約9 0%體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣）和從約5%到約 8 0%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）和從約4%到約25% 體積百分比的溴化氫及/或三氯化硼；最好是從約40%到約 70%體積百分比的鹵素氣體（例如氣氣）和從約25%到約 55%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）和從約5%到約20% 體積百分比的溴化氫及/或三氣化硼；而最佳則從約50% 到約60%體積百分比的鹵素氣體（例如氣氣）和從約35%到 約45%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）和從約5°/❶到約 1 5 %體積百分比的溴化氫及/或三氯化硼。如同先前所提到 的，蝕刻氣體更可包含（或其組成，或其基本組成為）從約 5°/〇封約20%體積百分比的氧氣，從約1〇%到約60%體積百 分比的鹵素氣體（例如氯氣）和從約30%到約80%體積百分 比的惰性氣體（例如氬氣）和從約 5°/❶到約20%體積百分比 的溴化氫及/或氯化氩；且最好從約5%到約15%體積百分 比的氧氣，從約20%到約50°/。體積百分比的鹵素氣體（例 如氯氣），從約40%到約70°/。體積百分比的惰性氣體（例如 氬氣）和從約5%到約15%體積百分比的溴化氫及/或氣化 氫；而最佳則從約5%到約1 0%體積百分比的氧氣，從約 20%到約 3 5%體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣）和從約 40%到約60%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）和從約5% 到約1 0%體積百分比的溴化氩及/或氯化氫。因此’先前所 提到之表格中的前述製程條件可以此蝕刻氣體之組成及 體積百分比為基礎。 第85頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線赢 477040 A7B7 五、發明說明（） 於本發明之較佳實施例中，其中罩幕層18a、18b、18c 和18d包含鈦及或氮化鈦，且最好為氮化鈦，且電極層16 為銥電極層16,在適當之感應式耦合電漿反應器中，蝕刻 銥電極層16之製程參數，其氣體流率之範圍基礎，包括 氧氣、函素氣體（例如氯氣）、惰性氣體（例如氬氣），將如 下面之表X中所列： 表X 製程 最廣 較佳 最佳 氣體流率，seem 氧氣 10 到 60 10 到 40 15 到 30 氯氣 30 到 100 30 到 70 50 到 70 氬氣· 50 到 250 100 到 200 100 到 150 壓力，mT 0.1 到 300 10 到 100 10 到 40 線圈感應器之射頻功率(watts) 100 到 5000 650 到 2000 750 到 1000 晶座之射頻功率(watts) 50 到 3000 100 到 1000 150 到 600 晶圓之溫度(°C) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 銥層之蝕刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 500 到 2000 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 2 到 13·5ΜΗζ 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400Κ 到 13.5MHz -----------•裝-------—訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當蝕刻氣體為氧氣、画素氣體（例如氯氣）、惰性氣 體（例如氬氣）、和溴化氫及/或氯化氫之混合時，在適當之 感應式耦合電漿反應器中，蝕刻銥電極層16上具有鈦/氮 化鈦罩幕層18之製程參數，其氣體流率之範圍基礎，包 第86頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（） 括氧氣、函素氣體（例如氯氣）、惰性氣體（例如氬氣）、和 溴化氫及/或氯化氫，將如下面之表XI中所列： 表XI 製程 最廣 較佳 最佳 氣禮流率，seem 氧氣 10 到 60 10 到 40 15 到 30 氯氣 30 到 100 30 到 70 50 到 70 氬氣 50 到 250 100 到 200 100 到 150 溴化氫及/或氯化氫 10 到 60 10 到 40 15 到 30 壓:力，mT 0.1 到 300 10 到 100 10 到 40 線圈感應器之射頻功率(watts) 100 到 5000 650 到 2000 750 到 1000 晶座之射頻功率(watts) 50 到 3000 100 到 1000 150 到 600 晶圓之溫度(°c) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 銥層之蝕刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 500 到 2000 銥對鈦或氮化鈦罩幕層 0.2 到 50 1到20 6到10 之選擇比 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 2 到 13.5MHz 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400K 到 13.5MHz --------—裝--------訂---------線 41^" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

更進一步而言，於適當之感應式耦漿反應器中，蝕 刻在低密度（或高密度）電漿之電極層16(例如鉑電極層16) 的製程參數，其氣體流率之範圍基礎，包括氮氣、齒素氣 體（例如氯氣）、和惰性氣體（例如氬氣），將如下面之表XII 第87頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 477040 A7 _B7五、發明說明（） 中所列： 表XII 製程 最廣 較佳 最佳 氣體流率，seem 氮氣 5 到 200 10 到 150 10 到 50 氯氣 30 到 400 50 到 300 100 到 200 乱氣 0 到 200 10 到 100 10 到 50 壓力，mT 0.1 到 300 10 到 100 10 到 50 線圈感應器之射頻功率(watts) 100 到 5000 500 到 3000 750 到 1500 晶座之射頻功率(watts) 50 到 3000 100 到 1000 150 到 400 晶圓之溫度(°C) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 鍍層16之蝕刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 1000 到 2000 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 2 到 13·5ΜΗζ 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400K 到 13·5ΜΗζ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 假如反應式離子蝕刻（RIE)電漿製程裝置於低密度 電漿之蝕刻氣體中用於蝕刻電極層 1 6(例如鉑電極層 1 6)，則蝕刻之製程參數中氣體流率之範圍基礎，包括氮 氣、鹵素氣體（例如氣氣）、和惰性氣體（例如氬氣），將如 下面之表XIII中所列： -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第88頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 _B7 五、發明說明（）

表 XIII 製程 最廣 較佳 最佳 氣體流率，seem 氮氣 5 到 200 30 到 200 60 到 120 氯氣 30 到 400 50 到 300 100 到 200 氬氣 0 到 200 10 到 100 10 到 50 壓力，mT 0.1 到 2000 50 到 400 100 到 200 晶座之射頻功率(watts) 100 到 5000 300 到 2500 500 到 1200 晶圓之溫度(°C) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 鍍層16之蝕刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 1000 到 2000 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400K 到 13·5ΜΗζ 另外，假如反應式離子蝕刻（RIE)電漿製程裝置用 於低密度電漿之蝕刻氣體中用於蝕刻電極層1 6(例如鉑電 極層1 6)，則蝕刻之製程參數中氣體流率之範圍基礎，包 括氮氣和鹵素氣體（例如氯氣），將如下面之表XIV中所 列： 第89頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7B7 五、發明說明（) 表XIV 製程 最廣 較佳 最佳 氣體流率,seem 氮氣 5 到 200 10 到 150 10 到 50 氯氣 30 到 400 50 到 300 100 到 200 塵力，mT 0.1 到 300 10 到 100 10 到 50 線圈感應器之射頻功率(watts) 100 到 5000 500 到 3000 750 到 1500 晶座之射頻功率(watts) 50 到 3000 100 到 1000 150 到 400 晶圓之溫度(°C) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 鍍層16之蚀刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 1000 到 2000 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 2 到 13.5MHz 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400K 到 13·5ΜΗζ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 進一步的來說，當蝕刻氣體為氮氣、i素氣體（例 如氯氣）、惰性氣體（例如氬氣）和溴化氫及/或三氯化硼及/ 或四氯化矽之混合時，於適當之感應式耦合電漿反應器 中，蝕刻之製程參數於低密度（或高密度）電漿蝕刻電極層 16(例如鉑電極層16)時，氣體流率之範圍基礎，包括氮 氣、函素氣體（例如氯氣）、惰性氣體（例如氬氣）和溴化氩 及/或三氣化硼及/或四氣化矽，將如下面之表XV中所列·· 第90頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 _B7五、發明說明（） 表XV 製程 最廣 較佳 最佳 氣體流率，seem 氮氣 5 到 200 10 到 150 10 到 50 風1乱 30 到 400 50 到 300 100 到 200 氬氣 0 到 200 10 到 100 10 到 50 溴化氫及/或三氯化硼 1到70 5到40 5到20 及/或四氯化矽 壓力，mT 0.1 到 300 10 到 100 10 到 50 線圈感應器之射頻功率(watts) 100 到 5000 500 到 3000 750 到 1500 晶座之射頻功率(watts) 50 到 3000 100 到 1000 150 到 400 晶圓之溫度(°C) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 鍍層16之蝕刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 1000 到 2000 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 2 到 13·5ΜΗζ 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400Κ 到 13.5MHz 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 假如反應式離子蝕刻（RIE)電漿製程裝置用於低密 度電漿之蝕刻氣體中用於蝕刻電極層 1 6(例如鉑電極層 1 6)，則蝕刻之製程參數中氣體流率之範圍基礎，包括氮 氣、画素氣體（例如氯氣）、惰性氣體（例如氬氣）和溴化氩 及/或三氯化硼及/或四氯化矽，將如下面之表XVI中所 列： -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第91頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 __B7 五、發明說明（）

表XVI 製程 最廣 較佳 最佳 氣體流率，seem 氮氣 5 到 300 30 到 200 60 到 120 氯氣 30 到 400 50 到 300 100 到 200 氬氣 0 到 200 10 到 100 10 到 50 溴化氫及/或三氯化硼 1到70 5到40 5到20 及/或四氯化矽 壓力，mT 0.1 到 2000 50 到 400 100 到 200 晶座之射頻功率(watts) 100 到 5000 300 到 2500 500 到 1200 晶圓之溫度fc) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 鍍層1·6之蝕刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 1000 到 2000 晶座之射頻頻率 100Κ 到 300MHz 400Κ 到 20MHz 400K 到 13·5ΜΗζ 因此，對於本發明之較佳實施例來說，先前之製程 條件最好以蝕刻氣體之流率之範圍從約5到約500sccm為 基礎。如同先前所提到的，蝕刻氣體包含（或其組成，或 其基本組成為）氮氣、函素氣體（例如氯氣）和選自氦氣、氖 氣、和氬氣所組成之群集之惰性氣體。此惰性氣體最好為 氬氣。如先前所提到的，此蝕刻氣體更可包含（或其組成， 或其基本組成為）最好從約〇·1 %到約60%體積百分比的氮 氣，從約40%到約90%體積百分比的鹵素氣體（例如氯 氣），和從約0· 1 %到約40%體積百分比的惰性氣體（例如氬 氣）；且最好從約5%到約40%體積百分比的氮氣，從約50% 第92頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I-----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 B7 _ 五、發明說明（） 到約80%體積百分比的鹵素氣體（例如氯氣），從約5%到約 3 0%體積百分比的惰性氣體（例如氬氣）；而最佳則從約 10%到約30%體積百分比的氮氣，從約60%到約70%體積 百分比的鹵素氣體（例如氯氣）和從約10%到約20%體積百 分比的惰性氣體（例如氬氣）。另外，蝕刻氣體包含（或其組 成，或其基本組成為）氮氣和鹵素氣體（例如氯氣）。此蝕刻 氣體更可包含（或其組成，或其基本組成為）從約10%到約 90%體積百分比的氮氣和從約10%到約90%體積百分比的 鹵素氣體（例如氯氣）；且最好從約20%到約60%體積百分 比的氮氣和從約40%到約80%體積百分比的函素氣體（例 如氯氣）；而最佳則從約30%到約40%體積百分比的氮氣， 從約· 60%到約70%體積百分比的函素氣體（例如氣氣）》於 本發明之另一實施例中，先前亦曾提到的，蝕刻氣體包含 (或其組成，或其基本組成為）氮氣、函素氣體（例如氯氣）、 惰性氣體（例如氬氣）和選自溴化氫、三氯化硼、四氯化矽 和其混合氣體組合之氣體。更如同先前所提到的，蝕刻氣 體更包含（或其組成，或其基本組成為）從約〇·1 %到約60% 體積百分比的氮氣，從約40%到約90%體積百分比的鹵素 氣體（例如氯氣），和從約0· 1 %到約40%體積百分比的惰性 氣體（例如氬氣），及從約1°/。到約30%體積百分比的溴化氩 及/或三氯化硼及/或四氯化矽；且最好從約5%到約40°/〇體 積百分比的氮氣，從約50%到約80%體積百分比的鹵素氣 體（例如氯氣），從約5%到約30%體積百分比的惰性氣體 (例如氬氣），及從約5%到約20%體積百分比的溴化氫及/ 第93頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------·裝--------訂----------ΜΦΙ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 五、發明說明（) 或三氯化硼及/或四氣化矽；而最佳則從約10%到約30% 體積百分比的氮氣，從約60%到約70%體積百分比的函素 氣體（例如氯氣），從約10%到約20%體積百分比的惰性氣 體（例如氬氣），及從约1 %到約1 0%體積百分比的溴化氫及 /或三氣化硼及/或四氯化矽β因此，於先前所提到之表格 的前述製程條件可以此蝕刻氣體組成及此體積百分比（％) 為基礎。 吾人亦可發現在高氯氣/氬氣（Ch/Ar)比例及高壓 中操作鉑金屬蚀刻製程時，貴金屬蚀刻之副產品（例如鉑 金屬蝕刻之副產品）變得較不具電導性，且射頻功率傳輸 經由介電視窗之穩定性變得更好。此Cl2/Ar之比例可為任 何適•當之上升或高氣體體積比，最好Ch/Ar體積比大於 2(>2) : 1，而更好則大於4(>4) : 1。此高壓則可為任何適 合之上升或高氣壓，最好大於10mTorr(>10mTorr)，更好 則大於24m Torr(> 24) 〇 —般說來，當蚀刻氣體為齒素氣體 (例如氯氣）和惰性氣體（例如氬氣）之混合時，在適當之感 應式耦合電漿反應器中，蝕刻電極層16(例如鉑電極層16) 之製程參數用以降低鍍層1 6副產品之電導性，其氣體的 流率範圍包括函素氣體（例如氯氣）和惰性氣體（例如氬氣） 則如下面之表XVII中所列： 第94頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線ί 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 _B7 五、發明說明（）

表 XVII 製程 最廣 較佳 最佳 氣體流率，seem 鹵素氣體(例如氯氣） 30 到 400 50 到 250 100 到 150 惰性氣體(例如氬氣） 20 到 300 20 到 100 20 到 30 氯氣/氬氣體積百分比 1到20 2到10 4到6 壓力，mT 0.1 到 300 10 到 100 10 到 50 線圈感應器之射頻功率(watts) 100 到 5000 500 到 3000 750 到 1500 晶座之射頻功率(watts) 50 到 3000 100 到 1000 150 到 400 晶圓之溫度(°C) 約150到約500 200 到 400 250 到 350 鍍層16之蝕刻率(埃/分鐘） 200 到 6000 500 到 3000 1000 到 2000 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 2 到 13.5MHz 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400K 到 13·5ΜΗζ 上述表XVII所描述之製程條件可以下面之蝕刻氣 體組成為基礎來降低貴金屬副產品（例如鉑金屬蝕刻副產 品）之導電性：最好是從約50%到約 96%體積百分比的鹵 素氣體（例如氣氣）和從約4%到約 50%體積百分比的惰性 氣體（例如氬氣）；且最好從約60%到約90%體積百分比的 鹵素氣體（例如氯氣）和從約10%到約40%體積百分比的惰 性氣體（例如氬氣）；而最佳則從約70%到約85%體積百分 比的鹵素氣體（例如氯氣）和從約15%到約30%體積百分比 的惰性氣體（例如氬氣）。 對於例舉於第2、6、8和1 0之本發明的實施例來 第95頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 說，保護層22a、22b、22c和22d在蝕刻製程中將保護被 蚀刻電極層16a、16b、16c和16d之邊角16g°如同第11 和12圖中所示的，某些罩幕層18a、18b、18c和18d將 在蝕刻製程中被蝕刻掉，因而留下殘餘之罩幕層1 8r在被 蚀刻之電極層1 6a、1 6b、1 6c和1 6d之上，或在保護層22a、 22b、22c和22d之上。保護層22a、22b、22c和22d可分 別確保蚀刻之電極層16a、16b、16c和16d之邊角16g可 在蝕刻時受到保護，特別是在蝕刻製程移除所有的罩幕層 18a、18b、18c和18d之事件中。維持蝕刻電極層i6a、 16b、16c和16d之邊角將保護在蝕刻電極層16時所形成 的外觀品質，以產生蝕刻電極層16a、16b、16c和16d。 • 在電極層16已經蚀刻而產生電極層i6a、16b、i6c 和1 6d，剩餘之罩幕層1 8r(假如並沒有在蝕刻製程時完全 移除）一般仍維持在無遮蔽物之蚀刻電極層16a、16b、16c 和16d的頂端，或者分別在基本上無遮蔽物之蚀刻電極層 16a、16b、16c 和 16d 上之保護層 22a、22b、22c 和 22d 的頂端，如第1 1和12圖中所示。剩餘之罩幕層i 8r可由 任何適當的機構及/或任何適當的方式加以移除，例如以 CHF3/Ar電漿。同樣的，對於第12圖中所示的本發明之實 施例來說，保護層22a、22b、22c和22d可在剩餘罩幕層 18r從保護層22a、2 2b、22c和22d之上移除之後加以移 除。例如，當保護層22a、22b、22c和22d包含氮化鈦之 移除係在一金屬蚀刻 DPS CenturaTM電漿製程裝置之 0?871^反應器中以氬氣/氯氣電漿於下面之表χνιιι所列的 第96頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --- -----------裝-------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 _B7 五、發明說明（） 裝置和製程條件下進行。

表 XVIII 製程 最廣 較佳 最佳 氣體流率，seem 氯氣 20 到 150 30 到 120 40 到 100 氬氣 20 到 100 30 到 80 40 到 60 壓力，mT 0.5 到 40 4到30 7到14 線圈感應器之射頻功率(watts) 500 到 3000 500 到 2000 800 到 1200 晶座之射頻功率(watts) 50 到 500 50 到 300 50 到 150 晶圓之溫度（C) 20 到 500 20 到 150 80 到 130 氮化鈦之蝕刻率(埃/分鐘） 500 到 5000 1000 到 3500 1500 到 2500 線圈感應器之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 2 到 13.5MHz 晶座之射頻頻率 100K 到 300MHz 400K 到 20MHz 400K 到 13.5MHz 在殘餘罩幕層1 8r移除之後，或在本發明之實施例 中第12圖所例舉之殘餘罩幕層18r和保護層22a、22b、 22c和22d移除之後，將留下第13或第14圖之無遮蔽物 蝕刻電極層結構。值得注意的是，如同第1 5和第1 6圖中 所示的，阻障層14可以在殘餘罩幕層18r(見第15圖）和 保護層22a、22b、22c和22d(見第16圖）移除中或移除之 後同步加以蝕刻。 吾人將可瞭解，第1圖中所描繪的本發明之實施例 之圖案化阻抗層 20(也就是阻抗元件22a、22b、22c和 第97頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 3T. 477040 A7

五、發明說明（） 22d)，或者如第2圖中所描繪的本發明之實施例之圖案化 阻抗層20(也就是阻抗元件22a、2孔、22c和22幻及/或罩 幕層18a、18b、l8c和18d，皆可在任何適合的時間移除， 最好是在電極層16蝕刻之前。類似地，第2圖中所描繪 的本發明之實施例之保護層22a、22b、22c* 22d及/或罩 幕層18a、18b、18c和18d ,也可在任何適當時間移除， 例如在蝕刻製程之中或者蝕刻製程之後。 於本發明之其它較佳實施例中，第2圖之晶圓 提供了半導體基板12、阻障層14(例如氮化鈦、氮矽鈦、 鈦、氮化鎢、氮化妲、氮矽鈕、鈕等）和保護層22包含了 選自氮化鈦、氮矽鈦、鈦、氮化鎢、氮化钽、氮矽鈕、钽 和其•混合物所組成之群集之化合物，且罩幕層18選自Cvd 二氧化矽、TEOS、氮化矽、BSG、PSG、BPSG、具有介電 常數小於3.0之低介電常數材料、和其混合物所組成之群 集。電極層16為一貴金屬，例如鉑、敏、鈀和釕，或其 它貴金屬之氧化物或合金。如第6圖中所示的，此多層結 構最初係放置在適合的電漿製程裝置中以便選擇性的從 電極層16之表面，和罩幕層i8(除了分別位於阻抗元件 22a、22b、22c 和 22d 之下的罩幕層 18a、18b、18c 和 18d) 加以穿透及蝕刻。任何適合的電漿製程裝置可利用適當之 蚀刻氣體來形成電漿。 在罩幕層18a、18b、18c和18d如第6圖中所示產 生之後，阻抗元件22a、22b、22c和22d將依照先前所提 到的程序如第26圖之罩幕和蝕刻程序加以移除。如第26 第98頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂----- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 圖中所示，當阻抗層20(也就是阻抗元件22a、22b、22c 和22d)移除之後，保護層22和電極層16也加以蝕刻《而 蝕刻最好繼續進入到阻障層1 4。換句話說，蝕刻中止在阻 障層14。接著，罩幕層18a、18b、18c和I8d選擇性的加 以移除，且最好在沒有蝕刻到阻障層14的情況。接著移 除保護層22a、22b、22c和22d，且剩餘部分之阻障層14 接著以中止在基板1 2之蝕刻製程加以蝕刻。 繼續參閱第26圖來更進一步解釋本發明之較佳實 施例的罩幕和蝕刻程序，保護層22可依照任何先前所提 到的程序如以氯氣/溪化氫及/或三氯化棚/氬氣之氣體化 合物加以選擇性蝕刻，並和選擇性蝕刻罩幕層i 8相同的 電漿•製程裝置中。另外，如先前所提到的，保護廣22可 在蚀刻電極層16相同之反應室和相同之條件下加以選擇 性的蝕刻，也就是在含有高密度感應式耦合電漿之高密度 電漿反應室中。保護層22的蝕刻產生了保護層22a、22b、 2 2 c和2 2 d。假如保護層依照和蚀刻電極層1 6相同的程序 加以蝕刻，阻抗元件22a、22b、22c和22d必需在蚀刻前 就先要移除，因為其無法曝露在蝕刻電極層丨6之高溫（也 就是>150°C )製程條件中。 接下來選擇性的蝕刻保護層22 ,電極層16之曝露 部分將依照本發明之任何方法（例如晶圓1 〇的溫度大於約 1 5 0 °C )和任一實施例之蝕刻氣體加以蚀刻，因而產生電極 層16a、16b、16c和16d並曝露阻障層14之選擇性部分。 電極層16可在南在、度電漿和低密度電裝中蚀刻。罩幕層 第99頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公楚) '"""" —---------裝—丨—訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 18a、18b、18c和l8d接著利用任何適當之蝕刻氣體形成 的電漿在任何適當之電漿製程裝置中移除。 罩幕層18a、18b、18c和18d移除之後，保護層22a、 22b、22c和22d接著依照任何適當之程序和製程條件加以 移除。接著’如第26圖中所示的，阻障層14接著加以蝕 刻穿透且蚀刻程序在基板12中止。前述之程序可在第1 圖之半導體晶圓1〇上執行（也就是沒有保護層22之晶 圓）°執行前述罩幕和蝕刻程序之所有反應器和製程條件 可為任何適合之反應器和製程條件。 現在參閱第27圖中本發明另外的實施例，此實施 例中的蚀刻程序和第26圖相同，但在移除罩幕層1 8之前 於阻•障層1 4中進行蝕刻中止，然後蝕刻繼續進入基板 12。在蚀刻到基板丨2之後，罩幕層18和保護層22分別 加以移除’且最好不再蝕刻到基板1 2❶阻障層1 4和保護 層22可為第26圖中本發明之實施例所例舉之阻障層14 和保護層22相同之化合物。罩幕層18最好選自氮化矽、 BSG、PSG、BPSG、介電常數小於3.0之低介電常數（k)材 料及其混合物所組成之群集。執行前述程序之所有的反應 器和製程條件可為任何適當之反應器和製程條件，包括製 程條件為基板12之溫度大於約150°C且其中蝕刻氣體可 為本發明之任何實施例中的蝕刻氣體。前述之程序可在第 1圖中之半導體晶圓1 〇上執行（也就是沒有保護層22之晶 圓）。 現參閱第28圖本發明之另一實施例，可以見到第 — t ill — — — β—!---I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第100頁

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 五、發明說明（） 25圖之半導體晶圓10具有蝕刻中止層17(例如氮化矽、 二氧化鈥、二氧化㊆、二氧钱）。㈣程序至少包含爸 刻保護層22、電極層16和阻障層14。蚀刻程序於蚀刻今 止層17中停止。接著，罩幕層18選擇性的移除，且最充 在沒姓刻該蚀刻中止$ 17之前，接著保護層22加以彩 除。蝕刻中止層17可能未被損傷或者蝕刻到基板12之 中。在第26圖中，本發明之實施例的阻障層14和保護層 22可為相同化合物之一的阻障層14和保護層名〕。對於本 發明之實施例來說，罩幕層18最好選自CVD二氧化矽、 TEOS、PSG、BSG、BPSG、介電常數小於3 〇之低介電常 數材料及其混合物組成之群集。執行前述程序之所有反應 器和•製程條件可為任何適當之反應器和製程條件，包括基 板12之溫度大於約150t且其中蝕刻氣體可為本發明任 一實施例之任一蝕刻氣體。前述之程序可在沒有保護層2二 之半導體晶圓1 0之上執行。 如第29圖中所示本發明之另一較佳實施例中，半 導體晶圓10具有罩幕層18a和罩幕層18b。罩幕層^和 罩幕層18b組合厚度（也就是罩幕層18a加上罩幕層18t 之厚度）和電極層1 6之厚度的比例範圍從約〇 2到約5 · 〇 , 最好從約0.5到約4.0,最佳則從約1·〇到約3 〇<ϊ換言之， (罩幕層18a加上罩幕層18 b之厚度）/電極層16之厚度的 比例範圍從約0·2到約5.0，最好從約〇·5到約4.0，最佳 則從約1 · 0到約3 · 0。罩幕層1 8 a的組成最好為選自氮化 碎、PSG、BSG、BPSG、有機聚合物、介電常數小於3.0 第101貫 本紙張尺度適用令國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

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477040 五、發明說明（） (低介電$數材料及其混合物組成之群集。適當的有機聚 合物則可由Dow Chemical Co. of Midland, MI，其註冊商 標為SiLK®所出售之有機聚合物。罩幕層18b的組成最好 選自CVD二氧化矽、TE〇s、氮化矽、pSG、BSG、BpsG、 和碳化矽組成之群集。在第26圖中，本發明之實施例的 阻障層14和保護層22可為相同化合物之一的阻障層14 和保護層22。罩幕層丨8b最初加以移除，或者選擇性的留 在位置上，且蝕刻程序包括：分別蝕刻穿透保護層22、電 極層16和阻障層14。蝕刻順序終止於基板12。接著，罩 幕層18b’或者罩幕層i8a和18b兩者，則選擇性的移除， 最好在沒有蝕刻到基板12的情況下。保護層22則從蝕刻 之電·極層16上選擇性的移除，最好沒有蝕刻到基板12。 先述之程序可在半導體基板10之上沒有保護層22的情況 下執行。執行本發明之此實施例之前述程序中所有反應器 和製程條件可為任何適當之反應器和製程條件，包括基板 12之溫度大於約150 °C且其中蝕刻氣體可為本發明任一實 施例之任一蝕刻氣體。 因此，經由第26-29圖中本發明之較佳實施例的實 施，則將提供了罩幕和蝕刻之程序。各別鍍層之各個厚度 和組成則可在下面的表XIX中得到。吾人將可瞭解，當在 本發明之任一實施例中提到"電極層16，，時，·，電極層16·· 將包括一個多個鍍層之組合，每個鍍層分別包含貴金屬及 /或一或多種貴金屬之氧化物及/或一或多種貴金屬之合 金。因此，若只是範例說明，"電極層16"可包含銘金屬層、 第102頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------I I —^w ^ ---------------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 _B7_ 五、發明說明（） 配置於鉑金屬層上之釕金屬層、和配置於釕金屬層上之银 氧化層。類似地，吾人將可暸解，當在本發明之任一實施 例中提到”電極層1 6之厚度”時，”電極層1 6之厚度”將包 括形成”電極層16”之所有鍍層厚度之合。因此，若只是範 例說明，假如’’電極層16π包含厚度為300埃之鉑金屬層、 厚度為500埃之釕金屬層、和厚度為200埃之銥二氧化層 之組合，則電極層16之厚度將為1000埃（也就是300埃 + 500 埃+200 埃）。

表XIX 鍍層之 參考號碼 鍍層厚度(埃） 鍍層之較佳型式之材料(只為範例之用） 最廣 較佳 最佳 第26圖 之方法 第27圖 之方法 第28圖 之方法 第29圖 之方法 17 50 到 1000 200 到 700 300 到 500 N/A N/A 氮化矽、 二氧化 鈥、二氧 化釕、二 氧化銥 N/A 14 50 到 1000 100 到 500 100 到 300 氮化鈦、 氮矽鈦、 欽、氮化 鎢、氮化 鈕、氮矽 輕、輕 氮化鈥、 氮矽鈦、 鈥、氮化 鎢、氮化 鈕、氮矽 起、輕 氮化鈥、 氮梦鈥、 鈦、氮化: 鎢、氮化 钽、氮梦 輕、挺 氮化鈦、 氮矽鈦、 鈦、氮化 鎢、氮化 鈕、氮矽 挺、麵 16 500 到 5000 1000 到 4000 2000 到 3000 舶、銀、 釕 鉑、银、 釕 銘、银、 釕 鉑、缺、 釕 第103頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) -----------^裝·-------訂---------*^4^- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 五、發明說明（） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 22 0 到 1000 100 到 600 100 到 400 氮化鈥、 氮矽鈥、 鈥、氮化 鎢、氮化 钽、氮碎 麵、艇 氮化鈦、 氮碎鈥、 鈦、氮化 鎢、氮化 钽、氮珍 艇、艇 氮化鈥、 氮矽鈦、 鈥、氮化 鎢、氮化 钽、氮矽 氮化飲、 氮矽鈥、 鈦、氮化 鎢、氮化 鈕、氮矽 輕、赵 18 1000 到 15000 3000 到 12000 6000 到 9000 CVD 二氧 化矽、 TEOS、氮 化矽 、 BSG 、 BPSG、介 電常數小 於3.0之 低介電常 數材料 氮化矽、 BSG 、 PSG 、 BPSG、介 電常數小 於3.0之 低介電常 數材料 CVD 二氧 化矽、 TEOS 、 PSG BSG 、 BPSG、介 電常數小 於3.0之 低介電常 數材料 N/A 18a 900 到 10500 1500 到 9500 3000 到 8000 N/A N/A N/A 氮化矽、 BSG 、 PSG 、 BPSG、介 電常數小 於3.0之 低介電常 數材料 18b 100 到 6000 300 到 5000 500 到 4000 N/A N/A N/A CVD 二氧 化矽、 TEOS 、 PSG 、 BSG 、 第104頁 -----------•裝--------訂---------$ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） BPSG、碳 ______I__化矽 _ 接著將以下列之範例來例舉本發明之最佳模式，此 些範例只為例舉之用且並不構成任何限制。所有在此範例 中提出的參數例如濃度、混合比例、溫度、壓力、等級、 化合物等’並不構成本發明之範圍的限制。

範例I 測試晶圓乃形成下面之薄膜層堆疊：〇·8微米之圖 案化光阻層（PR)/5000埃之氧化層/1〇〇埃之鈦/1000埃之鉑 /300埃之氮化鈦。

•圖案化光阻層測試半導體晶圓之特徵尺寸為〇.3微 米之線寬及0.25微米之間距。氧化層罩幕（也就是罩幕層） 係在電漿製程裝置之氧化層蝕刻反應室中加以蝕刻的，此 電漿製程裝置可在註冊商標為氧化層蝕刻 MxP

CenturaTM，屬於 Applied Materials Inc.，3050 Bowers Avenue，Santa Clara，CA 95054-3299 所販售之設備。而蝕 刻氧化層罩幕之蝕刻氣體包含約68%體積百分比之氬氣 和約32%體積百分比之CHF3。反應器及製程條件則如下 述： 第105貫 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I----丨丨丨丨-丨裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 五、發明說明（ 反應器條件 壓力 射頻功率 轉動磁場 測試晶圓之溫度 氧化層罩幕之蝕刻率 όΟπιΤοΓΓ 8 5 0 watts 40Gauss 100°C 3 000A/min 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以氬氣和CHFi之流率為基礎之製程條件 CHF3 5 Osccm 氬氣 1 OOsccm 壓力，mTorr 60mTorr • 射頻功率密度 850watts 測試晶圓之溫度fC ) l〇〇°C 氧化層罩幕之蝕刻率（A/min) 3000A/min 磁場（Gauss) 40Gauss 光阻係在金屬蚀刻MxP CenturaTM品牌之電漿製程 裝置之ASP反應室中從氧化層罩幕上移除，其配方則為下 述利用微波順流氧氣/氮氣電漿：120秒，250°C，1400W， 3000sccm 之氧氣，300sccm 之氮氣，及 2Torr。 鈦保護層則以氬氣、氯氣和三氯化棚作為蝕刻氣體 且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之 DPSTM品牌反應室中加以蝕刻，而反應器和製程條件則 為： 第106頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 五、發明說明( 反應器 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率900watts 晶座之射頻功率 lOOwatts 測試晶圓之溫度 1 1 0 °C 鈥之蝕刻率 2000A/min 以_ _氬氣、盡.氣和三氯化硼之流率盖某礎之製程條件 氬氣 氯氣 三氯化硼 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 鈥之蚀刻率 40sccm 3 Osccm 3 Osccm 1 2mTorr 900 watts 1 00 watts 1 10〇C 2000A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 測試半導體晶圓之鉑金屬層接著以氬氣和氣氣作 為蝕刻氣體且在金屬蚀刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程 裝置之DPSTM品牌反應室中加以蝕刻，而反應器和製程條 件則為： 第107頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 40sccm 60sccm 1 2mTorr 900 watts 1 5 0 watts 260〇C 15 00A/min 1:1 五、發明說明( 反應器條件 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率900watts 晶座之射頻功率 150watts

測試晶圓之溫度 260°C 銘之姓刻率 1 500A/min i氬氣和氯氣之涂皇4墓礎之製程條侔 氬氣 乳乳 塵力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（艺） 鉑之蝕刻率 銷/氧化層罩幕之選擇比 測試半導體晶圓所蝕刻之鉑金屬層顯示於第1 9圖 中’其中銘金屬之外觀約為8 7度。

氧化層罩幕接著在6 ·· 1的氫氟酸溶液中移除，以 產生無遮蔽物之測試半導體晶圓，如第20圖中所示。剩 下的鈥保護層可以任何適當的方法及/或任何適當的方式 加以移除，例如以氬氣、三氯化硼和氯氣作為蝕刻氣體且 在金屬蚀刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之DPSTM 第108頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） -----------^-----------11--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7

五、發明說明( 品牌反應室中加以蝕刻，而反應器和製程條件則為 反應器條件 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 lOOwatts 測試晶圓之溫度 i10°G 鈦之蝕刻率 2000A/min 以氬氣、氯氣和三氯化硼之流率為基礎之半 程條今 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 氬氣 氯氣 三氯化硼 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 鈥之姓刻率 40sccm 3 Osccm 3 Osccm 12mTorr 900 watts 1 00 watts 110°C 2000A/min -^--------I------— j 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 範例II 測試半導體晶圓乃形成下面之薄膜層堆疊：0.8微 米之光阻層/5000埃之氧化層/600埃之氮化鈦/2000埃之 舶/300埃之氮化鈦。 圖案化光阻層測試半導體晶圓之特徵尺寸為0.25 第109頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（

微米之線寬及0.2微米之間距。氧化層罩幕（也就是罩幕層） 係在電漿製程裝置之氧化層蝕刻反應室中加以蝕刻的，此 電漿製程裝置可在註冊商標為氧化層蝕刻 MxP

CenturaTM，屬於 Applied Materials Inc·，3050 Bowers Avenue，Santa Clara, CA 95054-3 299 所販售之設備。而蚀 刻氧化層罩幕之蝕刻氣體包含約68%體積百分比之氬氣 和約32%體積百分比之CHF3»反應器及製程條件則如下 述： 反應器條件 壓力 射頻功率 轉動磁場 測試晶圓之溫度 氧化層罩幕之蚀刻率 60mTorr 8 5 0 watts 40Gauss 100°C 3 000A/min 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以氬氣和CHF^之流率為基礎之製程條件 CHF3 5 Osccm 氬氣 1 OOsccm 壓力，mTorr 60mTorr 射頻功率密度 850watts 測試晶圓之溫度（°C ) l〇〇°C 氧化層罩幕之蝕刻率（A/min) 3000A/min 磁場（Gauss) 40Gauss 第110頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------HP裝--------訂--------- $ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 光阻係在金屬蝕刻MxP CenturaTM品牌之電漿製程 裝置之ASP反應室中從氧化層罩幕上移除，其配方則為下 述利用微波順流氧氣/氮氣電漿：120秒，250eC，1400W , 3000sccm 之氧氣，300sccm 之氮氣，及 2Torr。 氮化鈥保護層則以氬氣、氯氣和三氯化爛作為蚀刻 氣體且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之 DPSTM品牌反應室中加以蝕刻，而反應器和製程條件則 為： 反應器條件 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts • 晶座之射頻功率 lOOwatts 測試晶圓之溫度 110°c 氮化鈦之蝕刻率 2000A/min 以氣氣、氣氣和三氯化棚之流率為基礎之製程蜂件 氬氣 氯氣 三氯化硼 恩力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 氮化鈦之蝕刻率 40sccm 3 Osccm 3 0 s c c m 1 2mTorr 900 watts 1 00 watts 1 10°C 2000A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝-----I--訂----- 第111貰 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（） 測試半導體晶圓之鉑金屬層接著以氬氣和氯氣和 三氯化硼作為蝕刻氣體且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌 之電漿製程裝置之DP STM品牌反應室中加以蝕刻，而反應 器和製程條件則為： 反應器條件 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 150watts

測試晶圓之溫度 260°C 始之蝕刻率 1500A/min 达氬氣、氪氧三氣化硼之流率為基礎之製程條件 氬氣 40sccm 氯氣 60sccm 二氯化爛 1 Osccm 塵力，mTorr 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900 watts 晶座之射頻功率 150watts

測試晶圓之溫度（°C ) 260〇C 鉑之蝕刻率 1 500A/min 鉑/氧化層罩幕之選擇比 1:1 測試半導體晶圓所蚀刻之鉑金屬層顯示於第23圖 第112頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂--------- 477040 五、發明說明（ 中，其中鉑金屬之外觀約為8 7度。 軋化層罩幕接著在6: 1的氫氟酸溶液中移除，以 產生無遮蔽物之測試半導體晶圓，如第2〇圖中所示。剩 下的氮化鈦保護層可以任何適當的方法及/或任何適當的 万式加以移除’例如以氬氣、三氯化硼和氯氣作為蝕刻氣 把且在金屬姓刻DPS CenturaTM品牌之電裝製程裝置之 DPSTM品牌反應室中加以蝕刻，而反應器和製程條件則 為： 反應器條件 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率900watts 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 氮化飲之姓刻率 1 00 watts 1 10°C 2000A/min 尽氬氣、氣氣和三氯化硼之流率為基礎之_裎條件_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 氬氣 氯氣 三氯化硼 恩力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 氮化鈦之蝕刻率 40sccm 3 Osccm 3 Osccm 1 2mTorr 900 watts 1 00 watts 1 10°C 2000A/min ------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第113頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（） 範例III 測試半導體晶圓形成下面之薄膜堆疊：1.2微米之 圖案化光阻層/5000埃之TEOS/200埃之氮化鈦/2500埃之 鉑/3 00埃之氮化鈦/500埃之氮化矽。 圖案化光阻層測試半導體晶圓之特徵尺寸為0.35 微米之線寬及〇·35微米之間距。TEOS罩幕（也就是罩幕層） 係在電漿製程裝置之氧化層蝕刻反應室中加以蝕刻的，此 電漿製程裝置可在註冊商標為氧化層蝕刻MxP Centura1 ’屬於 Applied Materials Inc.? 3050 Bowers Avenue，Santa Clara，CA 95054-3299 所販售之設備。而姓 刻TEOS罩幕之蝕刻氣體包含約68%體積百分比之氬氣和 約32%體積百分比之CHF3。反應器及製程條件則如下述： 反應器條件 壓力 60mTorr 射頻功率 850watts 轉動磁場 40Gauss 測試晶圓之溫度 100°C TEOS罩幕層之蝕刻率 3 000A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 ---丨訂---I-----. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第1U頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 477040 A7 B7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以氬氣和CHF3之流率為墓礎之製程條件 CHF3 50sccm 氬氣 1 OOsccm 塵力，mTorr όΟιηΤοΓΓ 射頻功率密度 850watts 測試晶圓之溫度（°C) l〇〇°C TEOS 罩幕之蝕刻率（A/min) 3000A/min 磁場（Gauss) 40Gauss 光阻係在金屬蝕刻MxP CenturaTM品牌之電漿製程 裝置之ASP反應室中從TEOS罩幕上移除，其配方則為下 述利·用微波順流氧氣/氮氣電漿：120秒，250°C，1400W , 3000sccm 之氧氣，300sccm 之氮氣，及 2Torr。 氮化鈦保護層則以氬氣、氣氣和三氯化硼作為蝕刻 氣體且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之 DPSTM品牌反應室中加以蚀刻，而反應器和製程條件則 為： 反應器條件 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 lOOwatts 測試晶圓之溫度 110°C 氮化鈦之蝕刻率 2000A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 in ϋ n ϋ 一 δ，I an I ί ·ϋ n I I ' 第115頁 -- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 40sccm 3 Osccm 3 Osccm 1 2mTorr 900 watts 1 00 watts 110°C 2000A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ i氬氣、氯氣和三氯化硼之流率為基礎之製程條件 氬氣 氯氣 三氯化硼 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 氮化鈦之蝕刻率 半導體晶圓之鉑金屬層接著以氬氣、氯氣、三氯化 硼和·氮氣作為蝕刻氣體且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌 之電漿製程裝置之DPSTM品牌反應室中加以蝕刻，而反應 器和製程條件則為： 反應器條件 壓:力 3 6mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 鉑之蝕刻率 3 00 watts 320〇C 600A/min 第116頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（) 2^..氬氣氯化硼釦齔氣之流率為墓礎之製 程條件 氬氣 氣氣 三氯化硼氮氣壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 鉑之蝕刻率 鉑/TEOS罩幕之選擇比 24sccm 1 20sccm 1 Osccm 3 Osccm 3 6mTorr 900 watts 3 00 watts 320〇C 600A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在始金屬層之下的氮化鈦層則以氬氣、三氯化硼和 氮氣作為姓刻氣體且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電 漿製程裝置之DPTtmS牌反應室中加以蚀刻，而反應器和 製程條件則為：反應器條件 壓力 36mTorr 線圈感應器之射頻功率900watts 晶座之射頻功率 300watts測試晶圓之溫度 320°C 氮化鈥之蚀刻率 300A/min 第117頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7

五、發明說明（） 製程條件 氬氣 三氯化棚 氮氣 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 OC /«V 度率 溫刻 之蝕 圓之 晶鈦 試化 測氮 40sccm 5 seem 1 OOseem 3 6mTorr 900 watts 3 00 watts 320〇C 3 00A/min -----------·裝—— (請先間讀背面之注意事項再填寫本頁> TEOS罩幕接著在6: 1的氫氟酸溶液中移除’以崖 生無•遮蔽物之測試半導體晶圓，如第30圖中所系^ 在蝕刻之鉑金屬層上剩下的氮化鈦保護層巧用任 何適當的方法及/或任何適當的方式加以移除，例如以氮 氣、三氯化硼和氯氣作為蝕刻氣體且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之dpstm品牌反應室中加 以蝕刻，而反應器和製程條件則為： 反應器條侔 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 lOOwatts

測試晶圓之溫度 1 l〇°C 氮化鈦之蝕刻率 2000A/min 第118頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 B7 五、發明說明（ 说氬氣、氣氣和三氯化硼之流率為基礎之製程條# 氬氣 亂氣 三氯化硼 壓力，ιπΤογγ 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 氮化鈦之蝕刻率 40sccm 3 Osccm 3 Osccm 1 2mTorr 900 watts 1 00 watts 110°C 2000A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 範例IV • 測試半導體晶圓乃形成下面之薄膜層堆疊：1 ·2微 米圖案化光阻層/2000埃之TEOS/8000埃之SiLK®/2000 埃之鉑/300埃之氮化鈦/二氧化矽基底。 圖案化光阻層測試半導體晶圓之特徵尺寸為〇·35 微米之線寬及0.35微米之間距。SiLK®為Dow Chemical Co· of Midland，Michigan 48674之註冊商標。其為一種高溫有 機聚合物。並由旋塗式方法配置於鉑層上。 TEOS罩幕（也就是罩幕層）係以氬氣、四氟化碳和 CHF3作為蝕刻氣體，且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之 電漿製程裝置之DPSTM品牌反應室中加以蝕刻，而反應器 和製程條件則為： 第119頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7一 五、發明說明（ 反應器條# 壓力 lOmTorr 線圈感應器之射頻功率1 500 watts 晶座之射頻功率 400watts 測试日曰圓之溫度 8 0 〇C TEOS 之蚀刻率 4500A/min 以氬·Α·,.、CF^jp_CH£3之流率為基礎之製程條件 氬氣 cf4 CHFa 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) TEOS之蝕刻率 1 OOsccm 20sccm 6 0 s c c m lOmTorr 1 5 00 watts 400 watts 80°C 4500A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) n n n n^OJ· n n ϋ I n ϋ ϋ I 一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 測試半導體晶圓之SiLK®S牌鍍層（也就是第二罩 幕層）接著以氨氣（NH3)作為蝕刻氣體加以蝕刻（完全蝕刻 掉圖案化光阻層），並在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電 漿製程裝置之DPSTM品牌反應室中蝕刻，而反應器和製程 條件則為： 第120頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（ 反應器條件 壓力 lOmTorr 線圈感應器之射頻功率1200watts 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 SiLK®之蝕刻率 400 watts 80°C 3 000A/min 以氨氣（NHy之流率為某礎之Μ裎條件 ΝΗ3 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) SiLK®之蚀刻率 50sccm 1 OmTorr 1 200 watts 400 watts 80°C 3 000A/min 結果如第31圖中所示，接著鉑金屬層以氬氣、三 氯化硼、氯氣和氮氣作為蝕刻氣體並在金屬蚀刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之DPTtm品牌反應室中加 以蝕刻，而反應器和製程條件則為： -----------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第121頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（ 反應器條件 壓力 32mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 鉑之蝕刻率 製程條件 氬氣 三氯化硼 氯氣 氮氣 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 舶之蝕刻率 400watts 310°C 600A/min 3 Osccm 1 Osccm 1 20sccm 3 Osccm 3 2mTorr 900 watts 400 watts 3 1 0 °C 600A/min -----------·裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在鉑金屬層之下的氮化鈦層（也就是阻障層）也可在 鉑金屬蝕刻之後用相同的蝕刻氣體且在相同的DPS反應 室中及相同的反應器和製程條件加以蝕刻，結果如第32 圖中所示。 剩下的 SiLK®品牌罩幕層可在金屬蝕刻 DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之ASP反應室中從鉑金屬 第122頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 όΟιηΤοΓΓ 8 5 Owatts 40Gauss 100°C 3 000A/min 五、發明說明（ 層上剝離，並以微波順流氧氣/氮氣電漿及下述之配方：12〇 秒，25(TC，1400W, 3〇〇〇secm<氧氣，3〇〇sccmi 氮氣， 及 2Torr 〇 第33圖顯示了 SiLK®品牌罩幕層移除之後蝕刻鉑 金屬層之最後結果。第34圖為第33圖之蝕刻鉑金屬層之 上視圖。

範例V 測試半導體晶圓形成下面之薄膜堆疊：〇 8微米之 圖案化光阻層/7000埃之氧化層/200埃之鈦/3000埃之鉑 /300埃之氮化鈦/氮化矽。 測試半導體晶圓之特徵尺寸為〇 27微米之線寬及 0.1 3·微米之間距。氧化層硬罩幕（也就是絕緣層）係在電漿 製程裝置之氧化層蝕刻反應室中加以蝕刻的，此電漿製程 裝置可在s主冊商標為氧化層蚀刻MxP CenturaTM，屬於 Applied Materials Inc., 3050 Bowers Avenue, Santa Clara, CA 95 054-3 299所販售之設備。而蝕刻氧化層硬罩幕之蝕 刻氣體包含約68%體積百分比之氬氣和約32%體積百分比 之CHF3。反應器及製程條件則如下述： 反應器條倬 壓力 射頻功率 轉動磁場 測試晶圓之溫度 氧化層硬罩幕之蝕刻率 第123頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -----------·裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7 B7 五、發明說明（） 以-t.氣和CHFi之流率為基礎之製程條件

chf3 5 Osccm 氬氣 1 OOsccm 签力，mTorr 60mTorr 射頻功率密度 8 5 0 watts 測試晶圓之溫度（°C ) 100°C (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 氧化層罩幕之蚀刻率（A/min) 3000A/min 磁場（Gauss) 40Gauss 光阻層可從金屬蝕刻MxP CenturaTM品牌之電漿製 程裝置之ASP反應室中從氧化層硬罩幕上剥離，並以微波 順流氧氣/氮氣電漿及下述之配方：120秒，250°C，1400W， 3000.sccm 之氧氣，300sccm 之氮氣，及 2Torr。 鈦保護層則以氬氣、氯氣和三氣化硼作為蝕刻氣 體，且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之 DPSTM反應室中加以蝕刻，反應器及製程條件則如下述： 反應器條件 愿力 12mTorr 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 100watts

測試晶圓之溫度 325°C 欽之蚀刻率 2000A/min 第124頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公餐） 477040 A7 B7 五、發明說明（ 以氬氣、氯氣和一三氯化硼之流率為基礎_^製程條件 氬氣 氯氣 三氯化硼 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 鈇之姓刻率 40sccm 3 Osccm 3 Osccm 1 2mTorr 900 watts 1 00 watts 3 25 °C 2000A/min 測試半導體晶圓之鉑金屬層則以氮氣、氬氣和氯氣 作為·姓刻氣體，且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電裝 製程裝置之DPSTM反應室中加以蝕刻，反應器及製程條件 則如下述： 反應器條件 壓力 36mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts --------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} ·. --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 鉑之蚀刻率 3 00 watts 325〇C 800A/min 第125頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 _______B7 五、發明說明（） 、氬氣釦氣氣之流率為基礎之 氮氣 30sccm 逛* 氣 24sccm (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 氯氣 120sccm 壓力，mTorr 36mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 300watts

測試晶圓之溫度fC ) 325〇C 銘之蝕刻率 800A/min 鉑/氧化層硬罩幕之選擇比 1.5 ·· 1 •測試半導體晶圓之蝕刻鉑金屬層之結果顯示於第 37圖中之照片中，其中鉑金屬之外觀約為88度。第38 圖為第37圖之照片的圖示並在相關部分標示參考數字。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氧化層硬罩幕接著在6 : 1的氫氟酸溶液中移除， 以產生無遮蔽物之測試半導體晶圓，類似於第2〇圖中所 示。剩下的鈦保護層可以任何適當的方法及/或任何適當的 方式加以移除，例如以氬氣、三氯化硼和氯氣作為蝕刻氣 體且在金屬姓刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之 DPSTM品牌反應室中加以蝕刻，而反應器和製程條件則 為： 第126頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（） 反應器蜂件 塵力 12mToi:i: 線圈感應器之射頻功率900watts 晶座之射頻功率 1 00watts 測試晶圓之溫度 1 1 0 °C 欽之蚀刻率 2000A/min t氬氣、一氣氣和三氪化硼之流率為基礎之製程條件 氬氣 氯氣 三氯化硼 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（t ) 鈥之姓刻率 40sccm 3 Osccm 3 0 s c c m 1 2mTorr 900 watts 100 watts 110°C 2000A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 範例VI 測試半導體晶圓形成下面之薄膜堆疊·· 0 8微米之 圖案化光阻層/5000埃之氧化層/1〇〇埃之氮化鈦/1 500埃 之鉑/300埃之氮化鈦/氮化矽。 測試半導體晶圓形成之特徵尺寸為0.3微米之線寬 及〇 · 2微米之間距。氧化層硬罩幕（也就是絕緣層）係在電 漿製程裝置之氧化層蝕刻反應室中加以蚀刻的，此電漿製 第127頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 477040 A7 B7 五、發明說明（ 程裝置可在註冊商標為氧化層蝕刻MxP CenturaTM，屬於 Applied Materials Inc., 3050 Bowers Avenue, Santa Clara, CA 95054-3299所販售之設備。而蝕刻氧化層硬罩幕之蝕 刻氣體包含約68%體積百分比之氬氣和約32%體積百分比 之CHF3。反應器及製程條件則如下述： 反應器條件 壓力 射頻功率 轉動磁場 測試晶圓之溫度

60mTorr 85〇watts 40Gauss 100°C (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 • 氧化層硬罩幕之蝕刻率 3000A/min 以氬氣和CHF,之流率為基礎之製程條件 CHF3 50sccm 氬氣 1 OOsccm 愿力，mTorr 60mTorr 射頻功率密度 850watts 測試晶圓之溫度（°C ) l〇(TC 氧化層硬罩幕之蝕刻率（A/min) 3000A/min 磁場（Gauss) 40Gauss 光阻層可從金屬蝕刻MxP CenturaTM品牌之電漿製 程裝置之ASP反應室中從氧化層硬罩幕上剥離，並以微波 第128頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂--------- 477040 A7 B7 五、發明說明（ 順流氧氣/氮氣電漿及下述之配方：120秒，25(TC，1400W， 3000sccm 之氧氣，300sccm 之氮氣，及 2Torr。 氮化鈥保護層則以氬氣、氯氣和三氯化硼作為蝕刻 氣體’且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置 之DPSTM反應室中加以蝕刻，反應器及製程條件則如下 述： 反應器條# 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 氮化鈥之姓刻率 1 00 watts 325〇C 2000A/min 丛氬氣、氯氣和三氣化硼之流率為基礎之製程條件 <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氬氣 氯氣 三氯化硼 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 氮化鈦之蝕刻率 40sccm 30sccm 3 Osccm 1 2mTorr 900 watts 325 watts 325〇C 2000A/min 第129頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7

壓力 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 鉑之蝕刻率 477040 五、發明說明（） 測試半導體晶圓之鉑金屬層接著以氮氣和氯氣作 為蚀刻氣體’且在平行板RIE低密度電漿製程裝置中加以 蝕刻，反應器及製程條件則如下述： 呈應器彳^^

1 OOmTorr 1 OOwatts 325〇C 1000A/min 氣之流率今疾礎之製程條件 ^ ^ 80sccm ^ ^ 200sccm 壓力，mTorr lOOmTorr 曰9座之射頻功率 1000watts

測試晶圓之溫度（°C ) 325°C 銘之蚀刻率 1000A/min 鉑/氧化層硬罩幕之選擇比 0.5 : 1 測試半導體晶圓之蝕刻鉑金屬層之結果顯示於第 39圖中，其中鉑金屬之外觀約為85度。第40圖為第39 圖之照片的圖示並在相關部分標示參考數字β 氧化層硬罩幕接著在6 : 1的氫氟酸溶液击教a 久Y移除， 以產生無遮蔽物之測試半導體晶圓，類似於第9 圖中所 第130頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------- -裝i丨丨丨丨丨丨訂-------I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 五、發明說明（， 示剩下的氮化鈦保護層可以任何適當的方法及/或任何適 當的方式加以移除，例如以氬氣、三氯化爛和氯氣作為蚀 刻氣體且在金屬蚀刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置 《DPsTM品牌反應室中加以蝕刻，而反應器和製程條件 為： .、" 1應器條侔 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率900watts 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 氮化飲之蚀刻率 1 00 watts 110°C 2000A/min

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 三氯化硼 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度fC ) 氮化鈦之蝕刻率 3 Osccm 1 2mTorr 900 watts 1 OOwatts 110°C 2000A/min ------------裝· -----11 I訂· I —--I-!線41^· C請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 第131頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐) 477040 A7 B7_____ 五、發明說明（)

範例VII 測試半導體晶圓形成下面之薄膜堆疊：0.8微米之 圖案化光阻層/5000埃之氧化層/100埃之鈦/2000埃之鉑 /300埃之氮化鈦。 測試半導體晶圓形成之特徵尺寸為0.3微米之線寬 及〇·25微米之間距。氧化層硬罩幕（也就是絕緣層）係在電 漿製程裝置之氧化層蝕刻反應室中加以蝕刻的，此電漿製 程裝置可在註冊商標為氧化層蚀刻MxP CenturaTM，屬於 Applied Materials Inc., 3050 Bowers Avenue, Santa Clara, CA 9505 4-3 299所販售之設備。而蝕刻氧化層硬罩幕之蚀 刻氣體包含約68%體積百分比之氬氣和約32%體積百分比 之CHF3。反應器及製程條件則如下述： 反應器條# 壓:力 60mTorr 射頻功率 850watts 轉動磁場 40Gauss

測試晶圓之溫度 l〇〇°C 氧化層硬罩幕之蝕刻率 3000A/min -------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第132頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（ 丛氬氣和CHF,之流率為基礎之製程條件 CHF3 5 Osccm 氬氣 1 OOsccm 壓力，mTorr 60mTorr 射頻功率密度 850watts

測試晶圓之溫度（°C ) 100°C TEOS 罩幕之蚀刻率（A/min) 3000A/min 磁場（Gauss) 40Gauss 光阻層可從金屬蚀刻MxP CenturaTM品牌之電衆製 程裝置之ASP反應室中從氧化層硬罩幕上剥離，並以微波 順流·氧氣/氮氣電漿及下述之配方：120秒，25(TC，1400W , 3000sccm 之氧氣，300sccm 之氮氣，及 2Torr。 鈦保護層則以氬氣、氯氣和三氯化硼作為蝕刻氣 體，且在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置（由 Applied Materials，Inc·所販售）之DPSTM反應室中加〆 刻，鈦保護層蝕刻之反應器及製程條件則如下述·· 反應器條件 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 lOOwatts

測試晶圓之溫度 1 l〇°C 欽之蚀刻率 2000A/min 第133頁 各紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -----------丨裝— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tl· 線费· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 B7 五、發明說明（ 以氬氣、氩氣和三氣化硼之流率為基礎之製程條体 氬氣 氯氣 三氯化硼 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 鈦之蝕刻率 40sccm 3 Osccm 3 Osccm 1 2mTorr 900 watts 1 00 watts 110°C 2000A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 測試半導體晶圓之鉑金屬層接著在金屬蚀刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之DPSTM反應室中加以蝕 刻，DPSTM反應室包括了蝕刻反應室和一般為半圓形之標 準圓頂（也就是介電層頂蓬62具有内部凹陷表面62a)，如 第41圖中所示為介電鋁質氧化物所製造且能夠容許射頻 功率穿過以便和蝕刻氣體之電漿耦合。半圓形之標準圓頂 (此後稱之為”標準圓頂”）覆蓋蝕刻反應室作為遮蓋（如第 17和18圖中所示）並可密封反應室以便抽真空到mTorr 之真空壓力。介電層頂蓬62之内部凹陷表面62a(也就是" 標準圓頂"）具峰值-對-谷值粗糙度高度，其高度值約500 埃。感應式線圈圍繞半圓斜面圓頂外部且連接到射頻電源 供應器。輸送到感應式線圈之射頻功率能量傳輸經過標準 圓頂並進入DPSTM反應室中，並由製程氣體產生一高密度 電漿以處理半導體測試晶圓。測試半導體晶圓之鉑金屬層 第134頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 五 、發明說明（ 則 器 以三氯化硼、氬氣和氯氣作為蝕刻氣體而在DPSTM反應 中進行蝕刻’反應器和製程條件則如下述： 反應器條件 壓力 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 始之蚀刻率 1 2mTorr 1 200 watts 1 5 0 watts 350〇C 1 000A/min 以i.氣、氣氣和三氯化硼之流率為基礎之製程條件 氬氣 氯氣 三氯化硼 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 鉑之蝕刻率 鉑/氧化層硬罩幕之選擇比 3 Osccm 70sccm 1 Osccm 12mTorr 900 watts 1 5 0 watts 350〇C 1000A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在半導體測試晶圓之鉑金屬層的金屬蝕刻中，材料 沉積7發生在標準圓頂或頂蓬62之内部凹陷表面62a上， 如第42圖中所示。若只以範例做說明，則沉積7可包括 鉑金屬之氧化物和矽化物和氯化物’並位於電漿和電源之 第135頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 477040 A7 B7 五、發明說明（） 間。在蝕刻25個晶圓之後以直流（DC)歐姆計測量，沉積7 具導電性且具有10到20Mohms之電阻抗。 範例VIII 重覆範例VII將測試半導體晶圓之鉑金屬層以三氯 化硼、氬氣和氯氣作為蝕刻氣體，並在相同的金屬蝕刻 DPS Centura1^品牌之電漿製程裝置之DPStm反應室中加 以蝕刻，反應器和製程條件如下所述·· 反應器條件 壓r 力 24mTorr 線圈感應器之射頻功率900watts 晶座之射頻功率 175watts • 測試晶圓之溫度 350eC 銘之蚀刻率 1000A/min 以氬氣、氯氣和三着.化硼之流率為墓礎之製程條件 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氬氣 氯氣 三氯化硼 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 鉑之蝕刻率 鉑/氧化層硬罩幕之選擇比 20sccm 1 OOsccm 1 Osccm 24mTorr 900 watts 1 75 watts 350〇C 1000A/min 第136頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公爱) 477040 A7 B7 五、發明說明（ 當銘金屬層之銘蝕刻處於前述之反應器和製程條 件下’含有鉑金屬之材料沉積物7a發生在標準圓頂或頂 蓬62之内部凹陷表面62a上，如第42圖中所示。若只以 範例做說明，則沉積物7a可包括鉑金屬之氧化物、氮化 物、碎化物和氯化物等。當蝕刻5()片晶圓之後以直流歐 姆計測量沉積物7a可知其非為電導體。因此，在沉積物 7a中南氯氣流量和高壓力之利用要比範例νπ中所形成之 沉積物7較不具導電性，其中的蝕刻係在低氯氣含量（也 就是低氯氣/氬氣體積百分比）及低壓下進行。更多的氯含 量（也就是高氯氣/氬氣體積百分比）及高壓將促使更多的 化學蚀刻，而非低壓之物理賤鍍。 範例IX 以修改之圓頂重覆範例VII，並將測試半導體晶圓 之鉑金屬層以三氯化硼、氬氣和氯氣作為蝕刻氣體，並在 金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之DPSTM反 應室中加以蝕刻，反應器和製程條件如下所述： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^--------^--------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 反應器條件 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 1200watts 晶座之射頻功率 150watts 測試晶圓之溫度 350°C 始之蚀刻率 1000A/min 第137頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 從..氬氣和氯氣之流皋羞某礎之製程條侔 氬氣 3 Osccm 氯乳 70sccm 三氯化硼 1 Osccm 壓力，mTorr 1 2mTorr 線圈感應器之射頻功率 1 200watts 晶座之射頻功率 1 5 0 watts 測試晶圓之溫度（°c ) 350〇C 鉑之蝕刻率 1000A/min 鉑/氧化層硬罩幕之選擇 比 1:1 477040 A7 _______B7__ 五、發明說明（) • 此範例IX之修改圓頂使用標準圓頂（也就是，介電 頂蓬62) ’但其内部凹陷表面62a之表面包含了峰值-對-谷值的粗糙度高度，其平均高度值約5000埃《當鉑金屬 層在上述之條件中進行蝕刻時，和範例VII相同的沉積物 7產生於内部凹陷表面62a上，如第44圖之爆炸圖中所 示。然而’此範例IX之沉積物7在蝕刻丨00片晶圓之後 以直流歐姆計測量並未具電導性。因此，範例IX之沉積 物7的導電性（及厚度）將小於範例vil之沉積物7，因為 修正圓頂之内部凹陷表面62a具有表面包括峰值·對·谷值 粗糙度高度之平均高度值約5〇〇〇埃，而在範例V中標準 圓頂之内部凹陷表面62a之表面包括了峰值-對-谷值粗糙 高度之平均高度值約500埃。介電頂蓬上使用較粗糙的表 面設計將可增加整個内部表面面積，以提供相同體積之沉 第138頁 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公楚） I---------裝·丨丨丨丨丨丨丨訂--------·線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A7 ------------B7_____ 五、發明說明（) 積物7更大的表面積，致使沉積之厚度降低，因而可延長 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 外部射頻功率傳輸經過介電頂蓬或視窗來蝕刻鉑金屬層 的穩定性。

範例X 測試半導體晶圓形成下面之薄膜堆疊：1.2微米之 圖案化光阻層/4000埃之氧化層/100埃之鈦/2000埃之銥 /1000埃之氮化鈥。 圖案化光阻層測試半導體晶圓形成之特徵尺寸為 2.5微米之線寬及4.0微米之間距。氧化層硬罩幕（也就是 罩幕層）係在電漿製程裝置之氧化層蝕刻反應室中加以蝕 刻的•，此電漿製程裝置可在註冊商標為氧化層蝕刻MxP CenturaTM，屬於 Applied Materials Inc.，3050 Bowers Avenue, Santa Clara，CA 95054-3 299 所販售之設備。而蚀 刻氧化層硬罩幕之蝕刻氣體包含約68%體積百分比之氬 氣和約32%體積百分比之CHF3。反應器及製程條件則如 下述： 反應器條件 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 歷:力 60mTorr 射頻功率 850watts 轉動磁場 40Gauss

測試晶圓之溫度 100°C 氧化層罩幕之蚀刻率 3000A/min 第139頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（ 以氬氣和CHF,之流率為基礎之製裎條件 CHF3 5 Osccm 氬氣 1 OOsccm 壓力，mTorr 60mTorr 射頻功率密度 850watts 測試晶圓之溫度（°C ) loot: 氧化層罩幕之蚀刻率（A/min) 3000A/min 磁場（Gauss) 40Gauss 光阻層可從金屬蚀刻MxP CenturaTM品牌之電衆製 程裝置之ASP反應室中從氧化層硬罩幕上剥離，並以微波 順流·氧氣/氮氣電漿及下述之配方：120秒，25(TC , 1400W， 3000sccm 之氧氣，300sccm 之氮氣，及 2Torr。 欽保護層則以氬氣、氯氣和三氣化棚作為蚀刻氣 體，且在金屬蚀刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置之 DPSTM反應室中加以蝕刻，反應器及製程條件則如下述： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 反龐器條件 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 鈦之蝕刻率 1 00 watts 1 10°C 2000A/min

第uoT 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） 477040 A7 B7 40sccm 3 Osccm 3 Osccm 1 2mTorr 900 watts 1 00 watts 1 10°C 2000A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 以氬& , ,、一氯蒸.和三氣化硼之流率為基礎之製葙彳争件 氬氣 氣氣 三氯化硼 壓力，niTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度fc ) 鈥之蝕刻率 測試半導體晶圓之銥金屬層接著以氧氣、氬氣和氣 氣作·為蝕刻氣體，並在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電 漿製程裝置的DPSTM反應室中加以蝕刻，反應器和製程條 件則如下述： 反應器條件 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 銥之蚀刻率 450watts 300°C 600 A/min 第141頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 〜^〜----------B7____ 五、發明說明（） 上乂氣氧、氣氣和氯氧之流奉為基礎之製程蜂件 氧氣 15sccm 氬氣 1 OOsccm 氯氣 50sccm 壓力，mTorr 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 450watts 測試晶圓之溫度（°C ) 300〇c 銀之蝕刻率 600A/min 銥/氧化物罩幕之選擇比 2:1 • 測試半導體晶圓之蝕刻銥金屬層之結果顯示於第 45圖中，其中銥金屬之外觀约為85度。第46圖為第45 圖之照片的正視圖，並在相關部分標示參考數字。 氧化層硬罩幕接著在6 : 1的氫氟酸溶液中移除， 以產生無遮蔽物之測試半導體晶圓。剩下的鈦保護層可以 任何適當的方法及/或任何適當的方式加以移除，例如以氧 氣、三氯化硼和氯氣作為蝕刻氣體且在金屬蝕刻 Dps CenturaTM品牌之電漿製程裝置之DPSTM品牌反應重中知 以蝕刻，而反應器和製程條件則為： 第142頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------·裝--------訂---------線· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 A7B7 五、發明說明（ 反應器條件 霞力 12mTorr 、線圈感應器之射頻功率900watts 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度 鈦之蝕刻率 1 00 watts 1 10°C 2000A/min i氬氧、氟氣t三氯化硼之流率為基礎之製程條件 氬氣 氣 三氯化硼 恩力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（t ) 鈦之蝕刻率 40sccm 3 Osccm 3 Osccm 1 2mTorr 900watts 1 OOwatts 1 10°C 2000 A/min (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝 ----訂---------線‘

範例XI 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 測試半導體晶圓形成下面之薄膜堆疊：1.2微米之 圖案化光阻層/1000埃之氮化鈦/2000埃之銥/1000埃之氮 化鈦。 圖案化光阻層測試半導體晶圓形成之特徵尺寸為 2.5微米之線寬及4.0微米之間距。氮化鈦罩幕層（也就是 罩幕層）係在電漿製程裝置之金屬層蝕刻反應室中加以蝕 第143頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A7 B7 五、發明說明（ 刻的，此電漿製程裝置可在註冊商標為金屬層蝕刻DPS CenturaTM，屬於 Applied Materials Inc.，3050 Bowers Avenue, Santa Clara，CA 95054-3299 戶斤販售之設備。而触 刻氮化鈦罩幕層之蝕刻氣體包含約68%體積百分比之氬 氣和約32%體積百分比之氯氣。反應器及製程條件則如下 述： 反應器條件 壓:力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 1 200watts 晶座之射頻功率 1 00watts • 測試晶圓之溫度 ll〇°C 氮化飲之蚀刻率 2000A/min 以氬氣和氳1之流皐為基礎之製程條件 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氬氣 氣氣 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 氮化鈦之蝕刻率

1 OOsccm 5 0 s c c m 1 2mTorr 1 200 watts 1 00 watts 1 10°C 2000A/min TM 光阻層可從金屬蝕刻MxP Centura1品牌之電漿製 第144頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I I I ·11111111 一 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4/7040 A7 ----- - —__B7 _ 五、發明說明（） 程裝置之ASP反應室中從氧化層硬罩幕上剥離，並以微波 順流氧氣/氮氣電漿及下述之配方：12〇秒，250°C，1400W， 3000sccm 之氧氣，300sccm 之氮氣，及 2Torr。 測試半導體晶圓之銥保護層則以氧氣、氬氣和氯氣 作為蚀刻氣體’且在金屬蚀刻DPS CenturaTM品牌之電裝 製程裝置之DPSTM反應室中加以蝕刻，反應器及製程條件 則如下述： 反應器條侔 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 450watts

• 測試晶圓之溫度 320°C 銥之蝕刻率 600A/min 以氧氣、氬氣和氯氣之流率為基礎之製程蜂件_ 氧氣 15sccm 氬氣 lOOsccm 氯氣 50sccm 壓力，mTorr 12mTorr 線圈感應器之射頻功率 900watts 晶座之射頻功率 150watts

測試晶圓之溫度fC ) 320°C 銥之蝕刻率 1 500A/min 銥/氮化鈦罩幕之選擇比 10:1 第145頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） '— <請先閱讀背面之注音？亊項再填寫本頁) 裝--------訂---------線j 477040 A7 五、發明說明（ 殘餘I氮化欽罩幕層接著可以任何適當之方法及/ 或任何適當之方式加以移除，例如以氬氣和氯氣作為蝕刻 氣體，並在金屬蝕刻DPS CenturaTM品牌之電漿製程裝置 的DPSTM反應室中加以蝕刻，反應器和製程條件則如下 述： 反應器條件 壓力 12mTorr 線圈感應器之射頻功率1200 watts 晶座之射頻功率 lOOwatts 測試晶圓之溫度 11〇\： • SL化鈥之蚀刻率 2000A/min 以氬氣和氪氣之流率為某磁之塑程條件 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 氬氣 氯氣 壓力，mTorr 線圈感應器之射頻功率 晶座之射頻功率 測試晶圓之溫度（°C ) 氮化鈦之蝕刻率 1 OOsccm 5 Osccm 1 2mTorr 1 200watts 1 00 watts 1 10°C 2000A/min 測試半導體晶圓之蝕刻銥金屬層之結果顯示於第 47圖中，其中銥金屬之外觀約為80度。第48圖為第47 第146頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I I-------- 裝·丨丨丨i I丨丨訂--------*線^^- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 477040 Α7 Β7 五、發明說明（） 圖之照片的正視圖，並在相關部分標示參考數字。 結論 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ill — — — — ^ ·1111!11· AW* 因此，本發明之實施提供了〆個蝕刻電極層16(例 如舶電極層16或敏電極層16)的方法。此電極層16包括 了多個蝕刻電極層l6a、16b、16c和16d，其鉑金屬層外 觀的側壁16s和水平面的夾角α等於或大於約80度，最 好等於或大於約85度。電極層16a、16b、16c和16d之 分開的距離或空間之尺寸則等於或小於約0.3 5微米，最好 等於或小於約0.3微米。每一電極層16a、16b、16c和16d 包括了尺寸值等於或小於約〇. 6微米，最好等於或小於約 0.3 5·微米，最佳則為等於或小於約0.3微米，長度等於或 小於約0 · 6微米，及高度等於或小於約0 · 6微米。由於所 製造之蝕刻電極層16a、16b、16c和16d基本上沒有柵欄 (fences)或兔耳（rabbit ears)等遮蔽物，因此很適合接收介 電層（例如BST層）以製造半導體元件。範例I中的蝕刻氣 體含有約40%體積百分比的氬氣和約60%體積百分比的氯 氣，且產生之蝕刻鉑金屬層之外觀約87度。於範例Π中， 蝕刻氣體含有54.5%體積百分比（約55%體積百分比）的氯 氣、36.4%體積百分比（約36%體積百分比）的氬氣、和9.1% 體積百分比（約9%體積百分比）的三氯化硼，且蝕刻之鉑金 屬層和鉑金屬外觀約87度。於範例X中，蝕刻氣體含有 9.1 %體積百分比之氧氣、約60·6%體積百分比之氬氣、和 約30.3%體積百分比之氯氣，且產生蚀刻之鉑金屬層外觀 第147頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 477040 A7 --------- B7 五、發明說明（） 約85度。於範例XI中，蝕刻氣體含有約91%體積百分比 之氧氣、約60.6%體積百分比的氬氣、和約3〇 3%體積百 分比的氯氣’且生蚀刻之銥金屬層之外觀約8 〇度。 更進一步實施本發明所提供的方法則為蝕刻貴金 屬，及罩幕和蝕刻順序以便將高密度RAM電容器之電極 圖案化。其中一個罩幕和蝕刻之順序則為移除罩幕層和保 濩層之則蚀刻穿過一保護層、一電極層、並進入阻障層β 同時可利用一對罩幕層來替代只有一層罩幕層。選擇性 的’姓刻程序可在移除罩幕層和保護層之前穿過阻障層並 進入基板。另一個罩幕和蝕刻程序至少包含在移除罩幕層 和保護層之前分別蝕刻穿過保護層、電極層、阻障層並進 入姓·刻中止層。於範例III中，蝕刻保護層、電極層和阻 障層之蝕刻氣體分別包括氬/氯/三氯化硼，氬/氯/三氯化 硼/氮和氬/二氯化硼/氮等氣體。 因此，由於本發明已參考特別的實施例而加以描 述，些許的修正、改變和替代也在前述說明書中強調。某 些例子中，在不脫離本發明之精神和範圍内，可利用本發 明之某些特徵但不使用其它特徵《由於本發明的某些特徵 描述了以鉑或銥金屬作為電極層，吾人將可瞭解本發明之 精神和範圍將包括其它貴金屬及/或貴金屬氧化物及/或貴 金屬合金（例如銥、二氧化銥、釕、二氧化釕、鈀、氧化 鈀、鉑合金、铑等）替代鉑或銥的使用，並應用揭露書中 相同的參數和相同的條件β因此，在不偏離本發明之基本 範圍和精神下有許多修正情形可用來調節特別的狀況或 第148頁 本紙缺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公ίΤ Γ 清先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂---------線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 [ —— ------------- $ 477040 A7 B7 五、發明說明（ 材料。本發明並不只限制在所揭露之特別實施例的最佳模 式而己，本發明將包括所有對等的實施例及後附之申請專 利範圍。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝--------訂------- ——線赢 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第149頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 477040 A8 B8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 •一種蝕刻位於基板上之貴金屬層的方法’該方法至少包 含： a) 提供具有阻障層、該阻障層上之貴金屬層、該貴 金屬層上之保護層、該保護層上之罩幕廣、和該罩幕層 上之圖案化阻抗層之基板； b) 蝕刻部分之該罩幕層，包括利用罩幕層蚀刻氣體 所形成的電漿以穿透並從該保護層移除該罩幕層之該 部分，以曝露出部分之該保護層及產生該基板上具有該 阻障層、該阻障層上之該貴金屬層、該貴金屬層上之該 保護層、該保護層上之剩餘罩幕層、和該剩餘罩幕屠上 之該圖案化阻抗層； c) 從步驟（b)之該剩餘罩幕層上移除該圖案化阻抗 層，以產生該基板上具有該阻障層、該阻障層上之該貴 金屬層、該貴金屬層上之該保護層、及該保護層上之該 剩餘罩幕層； d) 蝕刻該曝露部分之該保護層以曝露部分之該貴金 屬層並產生該基板上具有該阻障層、該阻障層上之該貴 金屬層、該貴金屬層上之該剩餘保護層、及該剩餘保護 層上之剩餘罩幕層； e) 加熱步驟（d)之該基板到溫度大於約15(TC ; f) 蝕刻步驟（d)該曝露部分之該貴金屬層，包括利用 蝕刻氣體形成的電漿，該蝕刻氣體係選自含有画素之氣 體、惰性氣體、氮氣、氧氣、和其混合物所組成之群集， 以便產生該基板上具有該阻障層、該阻障層上之蝕刻貴 第150頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - ----r---^---------線 477040 A8 B8 C8 D8 六 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 申請專利範圍 金屬層、該餘刻貴金屬層上之該剩餘保護層、和該剩餘 ^保護層上之剩餘罩幕層； g) 從該剩餘保護層上移除該剩餘罩幕層，以產生該 基板上具有該阻障層、該阻障層上之該蚀刻貴金屬層、 和該蝕刻貴金屬層上之該剩餘保護層；及 h) 蝕刻部分之該阻障層，包括利用阻障層蝕刻氣體 形成之電漿以曝露出部分的基板而產生該基板上具有 剩餘之阻障層、該剩餘阻障層上之該蝕刻貴金屬層、和 該蝕刻貴金屬層上之該剩餘保護層。 2·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述之步驟（f) 蝕刻步驟（d)之該貴金屬層另外產生了該阻障層上之剩 餘貴金屬層，該步驟（g)移除該剩餘罩幕層另外產生了該 阻障層上之該剩餘貴金屬層，且該方法在該步驟（h)蝕刻 之前，另外至少包含了蚀刻該阻障層上之該剩餘貴金屬 層。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，另外至少包含了從 該蝕刻貴金屬層移除該剩餘保護層。 4·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述之步驟（f) 蝕刻步驟（d)之該貴金屬層另外產生了該阻障層上之剩 •餘貴金屬層，該步驟（g)移除該剩餘罩幕層另外產生了該 阻障層上之該剩餘貴金屬層，且該方法在該步驟（h)之蚀 _ 第151頁 不^紙浪人度週用T圈國豕私準·（CNS)A4規格（21〇 X 297公髮） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -ϋ I ί —l· mMa§ i n^OJ_ ϋ I ϋ n ϋ n I I 477040 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 刻之前，另外至少包含了蝕刻該剩锋 、休層和該曈屠 上之該剩餘貴金屬層 .如申請專利範圍第3項所述之方法， 、中上述之彡公母/¾ 刻貴金屬層上移除該剩餘保護層係、 ^ 時進行。 系和孩蚀刻步驟㈨同 上述之罩幕層 6·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中 至少包含CVD二氧化矽。 7 ·如申請專利範圍第2項所述之方法， 和該基板至少包含CVD二氧化 矽 其中上述之罩 幕層 其中上述之罩幕層 8·如申請專利範圍第4項所述之方法， 至少包含CVD二氧化矽。 9·如申請專利範圍第1項所述之方法， 至少包含選自TEOS、CVD二氧化、^上迷《罩幕層 今、氮化矽、BSG、 PSG、BPSG、介電常數小於3·〇之彻入_ 低，丨电常數材料及其 混合物所組成之群集的化合物。 10.如t請專利範圍第！項所述之方法，其中上述之阻障層 至少包含選自氮化鈦、氮矽鈦（TisiN)、鈦、氮化鎢、氫 化短、氤矽钽、妲和其混合物所組成之群集的化合物。 第t52：r 本紙張尺度適用中國國豕標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱〉 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11·如申請專利範圍第i項所述之方法，其中上述之保護層 至少包含選自氮化鈦、氮矽鈦（TisiN)、鈦、氮化鎢、氮 化鈕、氮矽鈕、鈕和其混合物所組成之群集的化合物。 12. 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中上述之罩幕層 具有厚度範圍從約6000埃到約9000埃。 13. —種姓刻位於基板上之貴金屬層的方法，該方法至少包 含： a) 提供具有阻障層、該阻障層上之貴金屬層、該貴 金屬層上之罩幕層、和該罩幕層上之圖案化阻抗層之基 板； b) 姓刻部分之該罩幕層，包括利用罩幕層蝕刻氣體 所形成的電漿以穿透並從該貴金屬層移除該罩幕層之 該部分，以曝露出部分之該貴金屬層及產生該基板上具 有該阻障層、該阻障層上之該貴金屬層、該貴金屬層上 之該剩餘罩幕層、和該剩餘罩幕層上之該圖案化阻抗 層； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Ο從步驟（b)之該剩餘罩幕層上移除該圖案化阻抗 層，以產生該基板上具有該阻障層、該阻障層上之該貴 金屬層、和該貴金屬層上之該剩餘罩幕層； d)加熱步驟（c)之該基板到溫度大於約15〇°C ; • e)蝕刻步驟（c)該曝露部分之該貴金屬層，包括利用 蝕刻氣體形成的電漿，該蚀刻氣體係選自含有齒素之氣 _ 第153頁 __ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 477040 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 體、惰性氣體、氮氣、氧氣、和其混合物所組成之群集， 以便產生該基板上具有該阻障層、該阻障層上之蝕刻貴 金屬層、和該蝕刻貴金屬層上之該剩餘罩幕層； f) 從該蝕刻貴金屬層上移除該剩餘罩幕層，以產生該 基板上具有該阻障層和該阻障層上之該蝕刻貴金屬 層；及 g) 蝕刻部分之該阻障層，包括利用阻障層蝕刻氣體 形成之電漿以曝露出部分的基板而產生該基板上具有 剩餘之阻障層和該剩餘阻障層上之該蚀刻貴金屬層。 14. 一種蝕刻位於基板上之貴金屬層的方法，該方法至少包 含： a) 提供具有阻障層、該阻障層上之貴金屬層、該貴 金屬層上之保護層、該保護層上之罩幕層、和該罩幕層 上之圖案化阻抗層之基板； b) 蝕刻部分之該罩幕層，包括利用罩幕層蝕刻氣體 所形成的電漿以穿透並從該保護層移除該罩幕層之該 部分，以曝露出部分之該保護層及產生該基板上具有該 阻障層、該阻障層上之該貴金屬層、該貴金屬層上之該 保護層、該保護層上之剩餘罩幕層、和該剩餘罩幕層上 之該圖案化阻抗層； c) 從步驟（b)之該剩餘罩幕層上移除該圖案化阻抗 •層，以產生該基板上具有該阻障層、該阻障層上之該貴 金屬層、該貴金屬層上之該保護層、及該保護層上之該 第154頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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   六、申請專利範圍 剩餘罩幕層； d) 姓刻該曝露部分之該保護層以曝露部分之該貴金 屬層並產生該基板上具有該阻障層、該阻障層上之該貴 金屬層、該貴金屬層上之該剩餘保護層、該剩餘保護層 上之剩餘罩幕層、及該剩餘罩幕層上之該圖案化阻抗 層； e) 加熱步驟（d)之該基板到溫度大於約i5(rc ; f) 姓刻步驟（d)該曝露部分之該貴金屬層，包括利用 蚀刻氣體形成的電漿，該蝕刻氣體係選自含有鹵素之氣 體、惰性氣體、氮氣、氧氣、和其混合物所組成之群集， 以便產生該基板上具有該阻障層、該阻障層上之蝕刻貴 金屬層、該蝕刻貴金屬層上之該剩餘保護層、和該剩餘 保護層上之該剩餘罩幕層； g) 蝕刻部分之該阻障層，包括利用阻障層蝕刻氣體 形成之電漿以曝露出部分的基板而產生該基板上具有 剩餘之阻障層、該剩餘阻障層上之該蝕刻貴金屬層、該 蝕刻貴金屬層上之該剩餘保護層、及該剩餘保護層上之 該剩餘罩幕層；及 h) 從該剩餘保護層上移除該剩餘罩幕層，以產生該 基板上具有該剩餘阻障層、該剩餘阻障層上之該蝕刻貴 金屬層、和該蝕刻貴金屬層上之該剩餘保護層。 15.如申請專利範圍第14項所述之方法，其中上述之阻障 層至少包含選自氮化鈦、氮矽鈦（TiSiN)、鈦、氮化鶴、 第155頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 D8 、申請專利範圍 虱化la、氮矽赵、如A ’和其混合物所組成之群集的化人 物。 σ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 16·如申請專利範圍第1 貝尸/Γ返芡万法，其中上述之保讀 層至少包含選自氮化鈦、# ' 推 双虱矽鈦（TiSiN)、鈦、氮化鎢、 氮化la、氮矽叙、鈕心甘 t和其混合物所組成之群集的化么 物。 ° 17.如申請專利範圍帛14$所述之方法，其中上述之罩幕 層具有厚度範圍從約6〇〇〇埃到約9〇〇〇埃。 18·如申請專利範圍第14項所述之方法，其中上述之罩幕 層至少包含選自氮化矽、BSG、PSG、BPSG、介電常數 小於3.0之低介電常數材料及其混合物所組成之群集的 化合物。 19· 一種蚀刻位於基板上之貴金屬層的方法，該方法至少包 含： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 a) 提供具有蝕刻中止層、該蝕刻中止層上之阻障 層、該阻障層上之貴金屬層、該貴金屬層上之罩幕層、 和該罩幕層上之圖案化阻抗層之基板； b) 蝕刻部分之該罩幕層，包括利用罩幕層蝕刻氣體 •所形成的電漿以穿透並從該貴金屬層移除該罩幕層之 該部分，以曝露出部分之該貴金屬層及產生該基板上具 第156頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 有該蚀刻中止層、該蚀刻中止層上之該阻障層、該阻障 層上之該貴禽屬層、該貴金屬層上之該剩餘罩幕層、和 該剩餘罩幕層上之該圖案化阻抗層； C)從步驟（b)之該剩餘罩幕層上移除該圖案化阻抗 層，以產生該基板上具有該蝕刻中止層、該蝕刻中止層 上之該阻障層、該阻障層上之該貴金屬層、和該貴金屬 層上之該剩餘罩幕層； d) 加熱步驟（c)之該基板到溫度大於約150。<：; e) 蝕刻步驟（c)該曝露部分之該貴金屬層，包括利用 蝕刻氣體形成的電漿，該蝕刻氣體係選自含有鹵素之氣 體、惰性氣體、氮氣、氧氣、和其混合物所組成之群集， 以便曝露部分之該阻障層，以產生該基板上具有該蝕刻 中止層、該蝕刻中止層上之該阻障層、該阻障層上之蝕 刻貴金屬層、和該蝕刻貴金屬層上之該剩餘罩幕層； f) 蝕刻該曝露部分之該阻障層以曝露部分之該蝕刻 中止層，並產生該基板上具有該蝕刻中止層、該蚀刻中 止層上之剩餘阻障層、該剩餘阻障層上之該蝕刻貴金屬 層、和該蝕刻貴金屬層上之該剩餘罩幕層；及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -線. g) 從該蝕刻貴金屬層上移除該剩餘罩幕層，以產生 該基板上具有該蝕刻中止層、該蝕刻中止層上之該剩餘 阻障層、和該剩餘阻障層上之該蝕刻貴金屬層。 20·如申請專利範圍第19項所述之方法，其中更包含了蝕 刻該蚀刻中止層之步驟。 第157頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A8 B8 C8

   六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 1 ·如申請專利範圍第i 9項所述之方法，其中上述之罩幕 層至少包含選自CVD二氧化矽、TEOS、BSG、PSG、 BPSG、介電常數小於約3.0之低介電常數材料及其混合 物所組成之群集的化合物。 22·—種蚀刻位於基板上之貴金屬層的方法，該方法至少包 含： a) 提供具有阻障層、該阻障層上之貴金屬層、該貴 金屬層上之第一罩幕層、該第一罩幕層上之第二罩幕 層、·和該第二罩幕層上之圖案化阻抗層之基板； -線- b) 蝕刻部分之該第二罩幕層，包括利用罩幕層蝕刻 氣體所形成的電漿以穿透並從該保護層移除該第二罩 幕層之該部分，以曝露出部分之該第一罩幕層及產生該 基板上具有該阻障層、該阻障層上之該貴金屬層、該貴 金屬層上之該第一罩幕層、該第一罩幕層上之剩餘第二 罩幕層、和該剩餘第二罩幕層上之該圖案化阻抗層； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 c) 蝕刻該曝露部分之該第一罩幕層以曝露部分之該 貴金屬層並產生該基板上具有該阻障層、該阻障層上之 該貴金屬層、該貴金屬層上之該剩餘第一罩幕層、該剩 餘第一罩幕層上之剩餘第二罩幕層、和該剩餘第二罩幕 層上之該圖案化阻抗層； d) 從步驟（c)之該剩餘第二罩幕層上移除該圖案化阻 •抗層，以產生該基板上具有該阻障層、該阻障層上之該 貴金屬層、該貴金屬層上之該剩餘第一罩幕層、及該剩 第158頁 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 477040

   餘第一罩幕層上之該剩餘第二罩幕層； e) 加熱步驟（d)之該基板到溫度大於約15(TC ; f) 蚀刻步驟（d)該曝露部分之該貴金屬層和該剩餘第 二罩幕層，包括利用蝕刻氣體形成的電漿，該蝕刻氣體 係選自含有函素之氣體、惰性氣體、氮氣、氧氣、和其 混合物所組成之群集，以便產生該基板上具有該阻障 層、該阻障層上之蝕刻貴金屬層、及該蝕刻貴金屬層上 之該剩餘第一罩幕層； g) 蚀刻該阻障層以便從該基板上移除部分之該阻障 層’以產生該基板上具有該剩餘阻障層、該剩餘阻障層 上之該蝕刻貴金屬層、和該蝕刻貴金屬層上之該剩餘第 一罩幕層；及 h) 從該蝕刻貴金屬層上移除該剩餘第一罩幕層，以 產生該基板上具有剩餘之阻障層、及該剩餘阻障層上之 該蚀刻貴金屬層。 I a 丨 咸 23·如申請專利範圍第22項所述之方法，其中上述之圓案 化阻抗層係在該蝕刻步驟（c)中從該剩餘第二罩幕層上 J 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -----r---訂------- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 移除的。 | I I I 24.如申請專利範圍第22項所述之方法，其中上述之第一 ! 罩幕層至少包含選自氮化矽、BSG、PSG、BPSG、有機 ! .聚石物、介電常數小於約3.0之低介電常數材料及其丨昆 I 合物所組成之群集的化合物。 ' I __ _ 第159頁 本紙張尺度朝f國國家標準(CNS)A4規格（21Q χ &公爱）_ 、申請專利範圍 25·如申凊專利範圍第22項所 ^ ^ a 万法，其中上述之第二 旱幕層至少包含選自CVD 礼化矽、TEOS、BSG、PSG、 碳切及其混合物所組成之群集的化合物。 26.如申請專利範圍第22項所述之方法，其中上述之第一 罩幕層具有厚度範圍從約3000埃到約8000埃。 •如申請專利範圍第22項所述之方法，其中上述之第二 罩幕層具有厚度範圍從約500埃到約4000埃》 28.如申請專利範圍第22項所述之方法，其中上述之蝕刻 步驟（g)另外至少包含了蝕刻到該基板的步驟。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·# 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第160肓 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）