517307 A7 _B7_ 五、發明説明（丨) [技術領域] 本發明係有關於一種半導體裝置之製造方法，特別是— 種半導體裝置之製造方法，使位於含有石夕之絕緣膜下方之 基底之膜作為蝕刻停止膜後對該絕緣膜進行乾式姓刻者。 [習知背景] 在被層間絕緣膜覆蓋之MOSFET之源極與汲極領域 上，為接觸於層間絕緣膜上之配線時，形成有可貫通層間 絕緣膜之接觸孔。通常層間絕緣膜之膜厚不甚均勻。又， 源極及沒極領域用之接觸孔與閘極上之接觸孔亦有同時形 成的時候。一般而言，源極與汲極領域上之層間絕緣膜較 閘極上之層間絕緣膜還厚。 在層間絕緣膜較厚的部位亦使接觸孔貫通之再現性良 好，而一般進行有過度蝕刻。為防止由於過度蝕刻而造成 源極領域或没極領域的損傷，而將由較層間絕緣膜之餘刻 速度慢之材料構成之#刻停止膜配置於層間絕緣膜之基底 表面上。層間絕緣膜以氧化矽（Si〇2)形成時，蝕刻停止膜 則由諸如氮化矽（SiN)形成。 隨著半導體積體電路之圖案微細化，而採用有一種可使 接觸孔自我對準形成之方法（Self-Aligned contact : SAC)。 SAC方式是用蝕刻停止膜覆蓋閘極側面與上面，其上形成 有層間絕緣膜。在形成一使源極與汲極領域之表面裸露之 接觸孔時，由於有钱刻停止膜保護著閘極，因此可防止閘 極露出。 用A1配線形成多層佈線層時，則是在A1配線上形成有 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂| -4- 517307 五、發明説明（2 ) 防止氧化用之TiN膜與防止反射用之si〇N膜。而在層間 絕緣膜形成通孔時，則是由該TiN膜或Si〇N膜發揮蝕刻 停止膜之作用。 為使其等蝕刻停止膜以良好再現性阻隔蝕刻時，則必須 提高層間絕緣膜與蝕刻停止膜間之蝕刻速度比（選擇比）。 攻今是在C4Fs氣體中添加一氧化碳（co)而實現高選擇比。 近·年來，為使配線電阻降低且提昇半導體積體電路裝置 之性忐，而開始採用一種以金屬鑲嵌法形成Cu配線之技 術。在單金屬鑲嵌法中，先於下層Cu配線上形成通道層 絕緣膜，再於該通道層絕緣膜形成通孔。在形成通孔之後， 做蝕刻罩蓋使用之光阻圖案利用氧電漿灰化移除。 將光阻圖案灰化後，使基底之Cu配線露出時，則使Cu 配線氧化，因此通常在Cu配線上面再用氮化矽等構成之 氧化防止膜保護。在一通孔底面殘留有氧化防止膜之狀態 下將光阻圖案灰化。換言之，該氧化防止膜也作為通孔形 成時之蝕刻停止膜之用。在除去光阻圖案後，對殘留在通 孔底面之氧化防止膜蝕刻而使Cu配線露出。 由於有蝕刻裝置之不安定性、層間絕緣膜之膜厚不均以 及基板面内之蝕刻速度不均等之因素存在，須於通孔形成 時進行過度#刻。又，因為微負荷效應，所以使深寬比高 之通孔之蝕刻速度變慢。 通常，在晶片外周配設有由金屬形成之耐濕環。形成通 孔之同時，也在晶片外周形成有一用以配置耐濕環之凹槽 圖案。該凹槽圖案之深寬比較通孔的還低，使凹槽圖案之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .裝— .訂— -S- 517307 A7 _______B7__ 五、發明説明（3 ) #刻速度比通孔之蝕刻速度快。因此凹槽圖案之過度蝕刻 量變大。 又’以金屬鑲嵌法形成之配線用凹槽圖案之大小也各式 各樣，使各自的深寬比也非一定。深寬比較低之凹槽圖案 將遭受較大的過度触刻。 文到較大之過度姓刻之通孔或凹槽圖案之底面上為具 有良好再現性殘留氧化防止膜，而必須以使通道層絕緣膜 及配線層絕緣膜與蝕刻停止膜間之選擇比變大之蝕刻條件 形成通孔及凹槽圖案。 [本發明欲解決之課題] 習知之蝕刻技術無法獲得足夠的蝕刻選擇比，造成經由 過度蝕刻時使得位於通孔或凹槽圖案之底面之蝕刻停止膜 消失而易使Cu配線露出。而Cu配線一露出，在進行光阻 圖案灰化時，則使Cu配線氧化。 [發明之揭示] 本發明之目的係於提供一種半導體裝置之製造方法， 即，於乾式蝕刻步驟中採用一種可確保須蝕刻之層與該層 下方之姓刻停止層間足夠之選擇比之蝕刻技術以製造半導 體裝置者。 依本發明之一觀點，可提供一種半導體裝置之製造方 法，其係包含有以下步驟，即：以光罩圖案覆蓋由含矽之 絕緣材料所構成之絕緣膜之表面；及，以前述光罩圖案作 為屏蔽，並使用含有氣體與CxFy (χ與y為整數且滿 足X - 5、(2χ — 1))氣體之蝕刻氣體對該絕緣膜進行乾式 各紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（21〇χ297公釐） (請先閲讀背面之注意Ϊ-項再堤寫本頁)
-6- 517307 A7 B7
五、發明説明G 蝕刻 藉用含有C^F8氣體與y為整數且滿足χ^5、 y^(2x-1))氣體之㈣氣體’可將絕緣膜相對於該絕緣膜 下方之蝕刻停止膜之蝕刻選擇比提高。 依本發明之另一觀點，可提供一種半導體之製造方法， 其係包含有以下步驟，即：準備一表面裸露有金屬配線上 面之半導體基板；於前述半導體基板之表面上形成一由第 1絕緣材料構成之蝕刻停止膜；於前述蝕刻停止膜上堆積 一絕緣膜，該絕緣膜係由與前述蝕刻停止膜之耐蝕刻性不 同且含Si之第2絕緣材料所形成者；以於與前述金屬配線 重疊之位置上具有開口之光阻圖案覆蓋前述絕緣膜之表 面；以光阻圖案作為屏蔽並使用含有C4F8氣體與CxFy(x 與y為整數且滿足氣體之㈣氣體為钱 刻氣體，而對該絕緣膜進行乾式蝕刻形成一凹部，使於該 凹部之底部裸露出前述蝕刻停止膜；在前述金屬配線被前 述餘刻停止膜覆蓋之狀態下將前述光阻圖案移^;將前述 乾式蝕刻步驟中露出之前述蝕刻停止膜移除，使前述金屬 配線之一部分裸露；及，在於前述乾式蝕刻步驟中所蝕刻 之凹部埋設導電材料，形成與前述金屬配線相接之導電構 件；並使以前述蝕刻氣體進行蝕刻之前述第i絕緣材料之 姓刻速度較前述第2絕緣材料之蝕刻速度慢。 因為可將絕緣膜相對於蝕刻停止膜之蝕刻選擇比提 高，所以可以良好再現性而於凹部底面殘留蝕刻停止膜。 因此在移除光阻圖案時，可防止金屬配線氧化。 -------------------裝—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 丨、可» :線丨
517307 A7 一^' ------ - B7_ 五、發明' — [發明之實施形態] 參照第1至第3圖說明本發明第丨實施例之半導體裝置 之製造方法。 如第1圖所示，在矽基板丨之表層部上形成元件分離絕 緣項域2，以劃出一活性領域。該元件分離絕緣領域2係 藉矽之局部氧化(L0C0S)或淺溝槽絕緣（STI)等方式所形 成。在活性領域上形成m〇sfet 3。該MOSFET 3係含有 問極3G、源極3S及汲極3D構成。 在矽基板1上面形成由氧化矽（Si〇2)形成之層間絕緣膜 5，以覆蓋MOSFET 3。並形成多數貫通該層間絕緣膜5之 通孔，朝前述通孔内填充由鎢（w)構成之栓塞。栓塞6S及 6G各連接於源極領域3S及汲極領域3D。此外，通孔之内 面上配置有由TiN等形成之阻擋金屬層。 於層間絕緣膜5上方形成有由SiN構成且厚度3〇11111之 蝕刻停止膜10。該蝕刻停止膜1〇係可藉諸如電漿激發型 CVD形成。在該姓刻停止膜1〇 ±形成有氣石夕玻璃⑽⑺ 構成且厚度500nm之配線層絕緣膜u。該配線層絕緣膜 η係可經由諸如以SiH4、SiF4、N2〇& 乂作為原料氣體 之電漿激發型CVD形成。 該配線層絕緣膜11上方形成有光阻膜12。利用微影技 術而於光阻膜12上形成一可通過栓塞6§上方之細長開口 12S與可通過栓塞6D上方之細長開口 12D。開口 i2s之寬 度為約0.25//m，開口 12D之寬度為約〇·5/Ζιη。 如第2圖所示’以光阻膜12為屏蔽後對配線層絕緣膜 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐-- 517307 A7 ___B7_ 五、發明説明（6 ) 11餘刻，而形成與開口 12S及12D相對應之配線槽11 S 及11D。配線層絕緣膜11之蝕刻係藉反應式離子蝕刻（RIE) 進行。在本實施例中是使用日本東京電子股份有限公司製 之RIE裝置（UNITY 85-IEM)。蝕刻條件之明細容於後述。 因為微觀負載效應的關係，使得較寬之槽丨1 D會比較 窄的槽11 S還快速地被餘刻。因此在於窄槽丨丨s之底面露 出飯刻停止膜10時停止蝕刻時，位於寬槽丨丨D底面之蝕 刻停止膜10之上層部就被蝕刻。形成配線槽1丨S及丨i D 後進一步地將光阻膜12灰化除去，隨後將露出於槽lls 與11D之底面之蝕刻停止膜10用CHF3與〇2之混合氣體 進行蝕刻。 說明迄至第3圖所示之狀態之步驟。以由Ta構成之阻 擋金屬層15覆蓋配線槽IIS、11D内面及配線層絕緣膜u 之表面上。並於阻擋金屬層15表面上形成由Cu所構成之 銅種晶層，藉電鍍而將Cu膜鑲入配線槽11S及11D内。 經由化學機械研磨（CMP)除去多餘的Cu膜及阻擋金屬 層。使配線層絕緣膜11上面露出，留下鑲入於配線槽丨j s 及11D内之Cu配線16。 第4圖係顯示RIE裝置之概略圖。於反應室1〇〇内配 置有下部電極101及上部電極102略呈互相平行。由氣體 導入口 109朝反應室1〇〇内導入蝕刻氣體，並將未反應之 钱刻氣體或反應生成物經過排氣口 1 〇 3而排出。令源極1 〇 6 經由阻抗匹配電路1 〇7而對上部電極1 〇2施加頻率27MHz 之高頻電壓。偏壓電源104則經由阻抗匹配電路丨〇5而對 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公嫠） -----------------------裝------------------、矸------------------線. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •9- 517307 A7
上部電極101施加頻率800kHz之高頻電壓。下部電極1〇1 上面保持有須加以處理之基板11 0。 其次’針對示於第2圖之配線層絕緣膜11之蝕刻條件 進行說明。所使用之蝕刻氣體包含有環狀飽和Cjs、鏈狀 不飽和CSF8、Ar、Co及Ο!，上述氣體流量各為6sccm、 4sccm、30〇sccm及10sccm。反應室1〇〇内之壓力為5 3pa (40mTorr) ’供與上部電極1〇2之源極功率為6〇〇w，供與 下部電極101之偏壓功率為1400W，下部電極ι〇1之溫度 為 20°C。 在該條件下，FSG膜之蝕刻速度相對於SiN膜之蝕刻 速度之比率（選擇比）約20。又，窄槽lls之蝕刻速度為約 400nm/分鐘，寬槽11D之蝕刻速度為約5〇〇nm/分鐘。為使 餘刻停止膜以良好再現性露出於窄槽丨丨s之底面，而進行 有20%之過度蝕刻。亦即，令蝕刻時間作為以窄槽丨丨$之 蝕刻速度形成600nm(配線層絕緣膜U之厚度5〇〇nm/1 2) 之深的凹槽的時間（90秒）。 在窄槽iis底面進行有厚度100nm(600nin—5QOnm)程 度之過度钱刻。藉該過度蝕刻使露出於窄槽lls底面之蝕 刻停止膜10被蝕刻之深度為5nni (i〇〇nmx 1/2〇)。以窄槽 11D之姓刻速度進行90秒之蝕刻後，蝕刻量為75〇nm。因 為配線層絕緣膜11之厚度為5〇〇ηιη，所以過度蝕刻量為 250nm。又由於FSG膜相對於SiN膜之選擇比為2〇，因此 藉過度姓刻，使露出於寬槽11D底面之蝕刻停止膜1〇被 #刻之量成為12.5nm。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚） -10- 517307 A7 — _ B7 I、發明説明(8~" (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 姓刻停止膜10之厚度為3011111時，亦可於寬槽11D底 面留下具有相當厚度之蝕刻停止膜10。因此，可防止位於 餘刻停止膜10下方之栓塞6S及6D被蝕刻。 為進行比較，以不添加氣體之狀態下進行蝕刻。 所使用之氣體係含有環狀飽和Cjs、Ar、c〇及〇2,流量 各為lOsccm、20〇Sccm、75sCCm及6sccm。反應室内壓為 8Pa(60mT〇rr)、源功功率為600W、偏壓功率為n〇〇w、下 部電極溫度20°C。 在該蝕刻條件下蝕刻選擇比為8。在該蝕刻條件下而對 窄槽11S進行20%過度蝕刻時，位於寬槽UD之底面之蝕 刻停止膜10被#刻約3 1.3nm。因為將蝕刻停止膜之厚 度形成30nm，因此使栓塞6D露出於寬槽11D底面，栓塞 6D有一部分被蝕刻。 由上述比較可知，蝕刻氣體中之氣體提高其蝕刻 選擇比。又，添加CO氣體時已知可提高姓刻選擇比，但 只有CO氣體之添加是不夠的，添加有氣體時，可進 一步地將選擇比提高。又〇2氣體具有提高蝕刻之穿透性。 Ar氣體是供離子辅助之用之氣體。 其次’參照第5圖’說明本發明第2實施例之半導體裝 置之製造方法。 如第5 (Α)圖所示’配線層絕緣膜11上所形成之配線槽 内镶入有C u配線16 ^配線層絕緣膜11與該膜下之结構係 同樣以第1 (C)圖所示之第1實施例之方法形成。在晶片靠 外周線稍微内側處沿晶片外周形成有耐濕環6R及16R。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） -11 - 517307 A7 B7 五、發明説明 耐濕環6R係、與鶴㈣6之形成同—之步驟形《，耐濕環 16R則由與Cu配線16之形成同一之步驟形成者。 配線層絕緣膜上方形成有由氮化矽構成且厚度5〇nm之 餘刻停止膜20。#刻停止膜20係以諸如電漿激發型CVD 形成，發揮作為Cu配線16之擴散防止膜兼氧化防止膜之 用。在蝕刻停止膜20上方形成有一由FSG構成且厚度丨〇〇〇 nm之通道層絕緣膜21。該通道層絕緣膜21係以諸如電漿 激發型CVD形成。 在該通道層絕緣膜21上面形成有光阻膜22。該光阻膜 22形成有通孔形成用之開口 22H，及一用以形成耐濕環用 之凹槽之開口 22R。開口 22H係配置與Cu配線16相重疊， 而開口 22R則在财濕環16R上方沿耐濕環16R配置者。 以光阻膜22為屏蔽而對通道層絕緣膜22蝕刻。針對蝕 刻條件之明細容於後述。接著形成有對應於開口 22H之通 孔21H與對應於開口 22R之凹槽21R。於通孔21H與凹槽 21R底面露出有蝕刻停止膜20。 如第5(B)圖所示，灰化移除光阻膜22。此時由於有蝕 刻停止膜20覆蓋著Cu配線16及耐濕環16R上面，因此 可防止Cu配線16及耐濕環16R <氧化。 如第6(C)圖所示，通孔21H及凹槽21R内部填入有機 物30高度在500nm以下。有機物30係諸如已將感光劑除 去之光阻材料。通道層絕緣膜21上形成有具有與通孔21H 及凹槽21R相重覆之開口之光阻膜31。 以光阻膜31為光罩進行通道層絕緣膜21之蝕刻。蝕刻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意^項再填k本頁) 訂- -12- 517307 A7 B7 五、發明説明 ίο 停止膜20係以有機物3〇保護，因此不被蝕刻。隨後將該 光阻膜31灰化移除。此時，有機物30也一併除去。 如第6(D)圖所示，底面形成有與通孔21Η相連之配線 槽32。又’使凹槽21R上方之寬度變寬。隨後用chF3與 〇2之混合氣體蝕刻露出於通孔21H與凹槽21R底面之蝕 刻停止膜20。 通孔21H及凹槽21R底面各有Cu配線16及耐濕環16R 露出。同樣用第3圖說明過之方法進行阻擋金屬層及種晶 層之形成、Cu膜之鑲入及CMP。於通孔21H及配線槽32 之内面形成有阻擋金屬層25，通孔21H及配線槽32内鑲 入有Cu配線26。凹槽22R内面形成有阻擋金屬層25R , 凹槽21R内部鑲入有由Cu構成之耐濕環26R。 如此藉雙重金屬鑲嵌法而形成有銅配線層。重複同樣的 雙重金屬鑲嵌步驟可形成多重配線結構。 其次，針對示於第5(A)圖之通道層絕緣膜21之蝕刻條 件進行說明。所使用之蝕刻氣體包含有環狀飽和Cjs、鏈 狀不飽和C5F8、Ar、C0及〇2,上述氣體流量各為8 sccm、 3 seem、190sccm及8 seem。反應室1〇〇内之壓力為4 Pa (30mTorr) ’供與上部電極1〇2之源極功率為175〇w，供與 下部電極101之偏壓功率為14〇〇w，下部電極1〇1之溫度 為 20〇C。 在該條件下，FSG膜之蝕刻速度相對於siN膜之蝕刻 速度之比（選擇比）為約25。又，直徑〇·3 之通孔21H 之#刻速度為約500nm/分鐘，寬度〇.3em之凹槽21R之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs) Α4規格（210X297公爱) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝丨 -訂— :線丨 -13- 五、發明説明 姓刻速度為約625nm/分鐘。為使蚀刻停止膜2()以良好再 現性露出於通孔21H之底面，而進行有2〇%之過度蚀刻。 亦即τ #刻時間作為以通孔2 i H之姓刻速度形《^携⑽ (通道層絕緣膜21之厚度1000nmx 1 2)之深的凹槽的時間 (144 秒）。 在通孔21H底面進行有厚度200nm(1200nm— 1〇〇〇nm) 程度之過度蝕刻。藉該過度蝕刻使露出於通孔2ih底面之 蝕刻停止膜20被蝕刻之深度為8nm(2〇〇nmx 1/25)。 X凹槽2 1R之姓刻速度進# J 44秒之钱刻《走，姓刻量 為1500nm。因為配線層絕緣膜21之厚度為i〇〇〇nm，所以 凹槽21R之過度姓刻量^ 5〇〇nm。又由於f犯膜相對於 SiN膜之選擇比為25,因此藉過度蝕刻，使露出於凹槽 底面之蝕刻停止膜20被蝕刻之量成為2〇nm (5〇〇nmx 1/25) 〇 蝕刻停止膜20之厚度為5〇nm時，亦可於凹槽2ir底 面留下具有相當厚度之蝕刻停止膜2〇。因此，可防止位於 蝕刻停止膜20下方之Cu配線16及耐濕環16R之露出。 為進行比較，以不添加氣體之狀態下進行fsg膜 之蝕刻。所使用之氣體係含有環狀飽和C4F8、Ar、及 〇2,流量各為 l〇SCCm、2〇〇sccm、15〇sccm& 心“瓜。反應 室内壓為4Pa(3〇mT〇rr)、源極功率為2〇〇〇w、偏壓功率為 1400W、下部電極溫度2〇°c。 在該蝕刻條件下蝕刻選擇比為1〇。在該蝕刻條件下而 對通孔21H進行20%過度蝕刻時，位於凹槽21R底面之蝕 517307 A7 B7 五、發明説明 12 刻停止獏20被蝕刻約50nm之量。因為將蝕刻停止膜2〇 之厚度為50nm，因此使耐濕環16R露出於凹槽21R底面。 為此進行第5(A)圖所示之光阻膜22之灰化時，則使耐濕 環16R被氧化。 為防止耐濕環16R露出，亦可考慮加厚蝕刻停止膜2〇 之厚度。然而由SiN構成之蝕刻停止膜2〇之介電率較由 S G構成之通道層絕緣膜21還南。因此加厚姓刻停止膜 2〇厚度時，將增加配線間之寄生電容而不佳。如上述實施 例’藉於環狀飽和c^8氣體中添加鏈狀不飽和C5f8氣體， 了使姓刻選擇比提南’因此可將姓刻停止膜之厚度變薄。 其次，參照第7圖，針對鏈狀不飽和c5F8氣體之含量 之最佳值進行說明。 第7圖之橫軸表示GF8氣體分壓相對於C4F8氣體分壓 與CSF8氣體分壓之和的比（稱為c：5!?8分壓比），以單位「％」 表示，而縱轴則為FSG膜之蝕刻速度，以單位「分鐘」 表示。GF8氣體分壓比愈大’則敍刻速度愈低。钱刻速度 愈低，則蝕刻選擇比愈高。 惟，Cj8分壓比大於50%時，如第7圖線圖中所示， 所形成之通孔底部有反應生成物殘留。C5F8分壓比愈大， 則反應生成物的殘渣愈多。通孔底部一有反應生成物時， 則使姓刻無法再進一步實施。令C5F8分壓比小於〇.5 ,則 無反應生成物之殘渣。為防止反應生成物殘渣的產生，使 CsF8氣體之分壓比在0.5以下者為佳。 上述實施例中顯示S iN膜為钱刻停止膜，對其上面之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,裝— •、νΰ· :線丨 -15- 517307 A7 B7 五、發明説明“) FSG膜進行蝕刻之形態，其他形態中對含有Si之絕緣膜（但 是SiN膜與SiON膜例外）進行蝕刻時，亦可得到高選擇 比。如上之絕緣膜材料係諸如：氧化矽（SiOJ、磷碎玻璃 (PSG)、硼矽玻璃（BSG)、硼磷矽玻璃（BPSG)、氫矽倍半四 氩吡喃（HSQ)、四乙基氧化矽玻璃（TEOS)、含碳之氧化石夕 (SiOC)及自旋塗佈矽玻璃（SOG)不等。 上述實施例中蝕刻氣體係使用環狀飽和C4F8氣體中添 加有鏈狀不飽和GF8氣體者，亦可使用同種之其他氟碳氣 體。例如亦可使用鏈狀不飽和cuf8氣體代替環狀飽和c4f8 氣體。亦可使用以通式CxFy(x及y為整數，滿足x^5、y S (2x — 1))表示之氟碳氣體代替鏈狀不飽和c5F8氣體。 又’亦可使用CUF6氣體代替鏈狀不飽和c5F8氣體。c4F6 氣體之C/F比為0.667，較CJ8氣體之C/F比0.625還大， 具有易行氣相聚合之傾向。惟，其差距很小，因此c4f6 氣體加於CUFs氣體之較佳添加量可想是較c5F8氣體之最 佳添加量稍有差距，但可以約略同量之添加量下得到同樣 效果吧。 在上述實施例中所採用之蝕刻法係可使用上述實施例 外之各種結構的半導體裝置之製造❶例如源極領域、閘極 及汲極領域上可以同一蝕刻步驟適用於形成通孔之步驟。 又，亦可適用於：閘極上面與側面用蝕刻停止膜覆蓋，在 源極領域及汲極領域上自行匹配地形成通孔之步驟。進 而，亦可適用於以單金屬鑲嵌法形成通孔及配線槽之步驟。 第8(A)圖係顯示藉由第3實施例之半導體裝置之製造 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
.訂I -纖_ -16- 517307 A7 B7 五、發明説明L ) 14 方法而於絕緣膜形成通孔時之通孔部分之戴面圖。於基底 之層間絕緣膜50之表層部鑲嵌有銅配線51。並將銅配線 51及層間絕緣膜50之表面以由SiN或Sic所構成之蝕刻 停止膜52。於姓刻停止膜52上形成有以與第i圖所示: 第1實施例之配線層絕緣膜u同一材料形成之絕緣膜 53。在絕緣膜53上形成通孔53a。該通孔53a之形成係以 與第5(A)圖所不之第2實施例之通孔2丨H形成同樣之方法 進行。 / 銅配線51上面通常因CMP特性而致凹下。該凹陷處之 上面以似型（conformal)狀態形成有蝕刻停止膜52。藉由對 準時之錯位，通孔53a —靠近銅配線之邊緣時，通孔53& 之底面有蝕刻停止膜52之凸部52a露出。如此蝕刻停止膜 52之凸部52a —露出後通常造成蝕刻選擇比降低。 依照本實施例之方法形成通孔53a時，可得到高蝕刻選 擇比，如第8(A)圖所示，即使有錯位產生，亦可穩定地停 止姓刻。 第8(B)圖係顯示藉由第4實施例之半導體裝置之製造 方法而於絕緣膜上形成配線槽時之配線槽部分之截面圖。 在基底之層間絕緣膜60之表層部配置有由銅或鎢所構成 之栓塞61。在栓塞61及層間絕緣膜60上面形成有由SiN 或SiC所構成之餘刻停止膜62。在該姓刻停止膜62上方 形成有以與第1圖所示之第1實施例之配線層絕緣膜i i 同一之材料形成之絕緣膜63。並於該絕緣膜63形成配線 槽63a。該配線槽63a之形成係與第2圖所示之第1實施 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -------------------裝------------------#-----------------_線· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -17- 517307 A7 ___：__ B7 五、發明説明) 例之配線槽11S形成同樣之方法進行。 在栓塞61上面一般而言容易形成凸狀。因此在栓塞61 與層間絕緣膜60間之界面上容易形成凹部62a。以本實施 例之方法形成配線槽63a時，可得到高姓刻選擇比，因此 如第8(B)圖所示，即使形成有凹部62a時，亦可穩定地停 止餘刻。 在上述實施例中雖使用了以平行板型電極產生電容耦 合型電漿之RIE裝置，亦可使用其他乾式蝕刻裝置。例如 也可使用以產生感應耦合電漿（ICP)之蝕刻裝置或利用電 子迴旋共振（ECR)以產生電漿之蝕刻裝置。 雖按以上實施例說明本發明，但本發明並不限於此。只 要是熟知該技術之業者可知曉做各種改變、改良及組合。 •由上述實施例可導出以下附記中所示之發明。 (附記1) 一種半導體裝置之製造方法，係包含有以下步 驟，即： 以光罩圖案覆蓋由含矽之絕緣材料所構成之絕緣膜之 表面；及 以則述光罩圖案作為屏蔽，並使用含有CJs氣體與 CxFy (X與y為整數且滿足5、yg (2X — 1))氣體之蝕刻 氣體對該絕緣膜進行乾式钱刻。 (附記2)如附記1之半導體裝置之製造方法，其中該 氣體為環狀飽和碳氟氣體。 (附記3)如附記1或2之半導體裝置之製造方法，其中 該CxFy氣體為C5FS氣體，令前述（^6氣體之分壓為p、 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇><297公酱） (請先閲讀背面之注意^-項再填^-本頁) -訂— -18- 517307 A7 B7 五、發明説明^ C5F8氣體之分壓為p2時，以滿足〇< p2/(Pi + 〇·5之條 件進行前述乾式蝕刻。 (附冗4)如附記1至3中任一半導體裝置之製造方法， 其中該絕緣膜係至少選自下群中之一種絕緣材料形成者， 即該群為·氧化矽、磷矽玻璃、硼矽玻璃、硼磷矽玻璃、 掺氟石夕玻璃、氫石夕倍半四氩吼喃、四乙基氧化石夕玻璃、含 碳之氧化矽玻璃及自旋塗佈矽玻璃。 (附記5)如附記丨至4中任一半導體裝置之製造方法， 其中該蝕刻氣體係進而包括至少選自氬氣、氧氣及一氧化 碳所構成之群中之一種氣體。 (附記6)如附記丨至5中任一半導體裝置之製造方法， 該方法係於形成前述絕緣膜之步驟前進而具有一步驟， 即於半導體基板之表面上形成一蝕刻停止膜，該停止膜 是用以一使用前述蝕刻氣體進行乾式蝕刻時之蝕刻速度較 以同一條件進行蝕刻時之前述絕緣膜之蝕刻速度小之材料 形成者，而將前述絕緣膜形成於前述蝕刻停止膜之上。 (附记7)—種半導體裝置之製造方法，係包含有以下步 驟，即： 準備一表面裸露有金屬配線上面之半導體基板· 於前述半導體基板之表面上形成一由第1絕緣材料 構成之姓刻停止膜； 於前述蝕刻停止膜上堆積一絕緣膜，該絕緣膜係由 與則述姓刻停止膜之耐蝕刻性不同且含有Si之第2絕 緣材料所形成者； ' 本紙張尺度相中_家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -------------------裝—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、訂| :線丨 -19- 517307 A7 〜^----- - B7_— 1、發明説明^ ~-— 以於與前述金屬配線重疊之位置上具有開口之光阻 圖案覆蓋前述絕緣膜之表面； 以光阻圖案作為屏蔽並使用含有c4F8氣體與CxFy (X與y為整數且滿足xd、y^(2x—υ)氣體之钱刻氣 體為蝕刻氣體，而對該絕緣膜進行乾式蝕刻形成一凹 使於該凹部之底部裸露出前述钱刻停止膜； 在前述金屬配線被前述蝕刻停止膜覆蓋之狀態下將 前述光阻圖案移除； 將前述乾式蝕刻步驟中露出之前述蝕刻停止膜移 除，使前述金屬配線之一部分裸露；及 在於前述乾式蝕刻步驟中所蝕刻之凹部埋設導電材 料’形成與前述金屬配線相接之導電構件； 並使以前述蝕刻氣體進行蝕刻之前述第丨絕緣材料 之姓刻速度較前述第2絕緣材料之蝕刻速度慢。 (附記8)如附記7之半導體裝置之製造方法，其中該 氣體為環狀飽和碳氟氣體。 (附記9)如附記7或8之半導體裝置之製造方法，其中 該CxFy氣體為CsFs氣體，令前述c：4!?8氣體之分壓為ρι、 C5F8氣體之分壓為p2時，以滿足〇< ρ2/(Ρι+ p2)^ 〇 5之條 件進行前述乾式蝕刻。 (附記10)如附記7至10中任一半導體裝置之製造方法， 其中該絕緣膜係至少選自下述之群中之一種絕緣材料形成 者’即該群為：氧化矽、磷矽玻璃、硼矽玻璃、硼碟石夕玻 璃、掺氟矽玻璃、氫矽倍半四氫咄喃、四乙基氧化石夕、含 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意t項再填t本頁) 訂丨 -20 - 517307 A7 —__________ B7 五、發明説明“) 碳之氧化石夕及自旋塗佈石夕玻璃。 (附6己11)一種半導體裝置之製造方法，係包含有以下步 驟，即： 於表層部一部分配置有銅配線、銅栓塞或鎢栓塞之 基底層上方形成由SiN或SiC所構成之第1膜； 於前述第1膜上形成由絕緣材料構成之絕緣膜； 以光罩圖案覆蓋前述第2膜；及 以光罩圖案作為屏蔽並使用含有C4F8氣體與cxFy (X與y為整數且滿足x^5、y^(2x— 1)}氣體之蝕刻氣 體’而對前述第2膜進行乾式蝕刻。 (附記12)如附記U之半導體裝置之製造方法，其中該 氣體為環狀飽和碳氟氣體。 (附記13)如附記丨丨或12之半導體裝置之製造方法，其 中該CxFy氣體為（：5匕氣體，令前述C4F8氣體之分壓為Ρι、 C5F8氣體之分壓為匕時，以滿足〇<ρ2/(Ρι + ρ2)$〇 5之條 件進行前述乾式蝕刻。 (附記14)如附記^至13中任一半導體裝置之製造方 法，其中該絕緣膜係至少選自下述之群中之一種絕緣材料 形成者，即該群為··氧化矽、鱗矽玻璃 ' 硼矽玻璃、硼碟 矽玻璃、掺氟矽玻璃、氫矽倍半四氫吡喃、四乙基氧化矽、 含碳之氧化矽及自旋塗佈矽玻璃。 (附記15)如附記u至14中任一半導體裝置之製造方 法，其中該蝕刻氣體係進而包括至少選自氬氣、氧氣及一 氧化碳所構成之群中之一種氣體。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公菱） 裝------------------訂------------------線. (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -21 - 517307 A7 、發明説明“) [發明之效果] 如以上說明，依本發明，藉由在c4F8氣體添加以CxFy(x 與y為整數且滿足x-5、y^(2x—1)}表示之碳氟氣體之蝕 刻氣體，可對含Si之絕緣膜以較蝕刻停止膜為高之選擇比 進行蝕刻。 請 先 閲 讀 背 [圖式之簡單說明] 第1圖係用以說明本發明第 造方法之截面圖（其一）。 第2圖係用以說明本發明第 造方法之截面圖（其二）。 1實施例 之半導體裝置之製 1實施例之半導體裝置之製 注 意 項 再 填 寫- 本 頁 第3圖係用以說明本發明第1實施例之半導體裝置之製 造方法之戴面圖（其三）。 .第4圖係本發明實施例中所使用之RIE裝置之概略圖。 第5(Α)·5(Β)圖係用以說明本發明第2實施例之半導體 裝置之製造方法之部分切除立體圖（其一）。 第6(C)-6(D)圖係用以說明本發明第2實施例之半導體 裝置之製造方法之部分切除立體圖（其二）。 第7圖係顯不QF8氣體含量與蝕刻速度間之關係線圖。 第8圖係用以說明本發明第3及第4實施例之半導體裝 置之製造方法之截面圖。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱） -22- 517307 A7 B7 五、發明説明 [圖中元件標號說明] 100.. .反應室 101…下部電極 102…上部電極 103…排氣口 104…偏壓電源 105，107..·阻抗匹配電路 106.. .源極 109.. .氣體導入口 110.. .基板 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1.. .矽基板
2.. .元件分離絕緣領域 3 …MOSFET 3D...汲極 3G...閘極 35.. .源極 5.50.60.. .層間絕緣膜 6R，16R...耐濕環 6S，6D，61…栓塞 10.20.52.62.. .蝕刻停止膜 11···配線層絕緣膜 12.22.31.. .光阻膜 118，110,32,63,63&...配線槽 12S，12D，22H，22R··.開口 15,25…阻擋金屬層 16,26,51 ...Cu 配線 21.. .通道層絕緣膜 21H，53a·.·通孔 21R，22R···凹槽 30.. .有機物 52a···凸部. 53,63…絕緣膜 62a…凹部 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） -23-