[发明专利]半导体金属蚀刻工艺的方法

说明书

本发明涉及一种蚀刻工艺，且特别涉及一种半导体金属蚀刻工艺的方法。

随着线宽尺寸的缩减，使得微影工艺的困难度增加。因为线宽缩小，容易发生对准失误的情形，尤其是在定义导体层时，因为导体层材质的反射系数(Reflectivity Index)通常较大，致使定义时曝光光源容易在导体层表面发生反射，造成光阻层尺寸偏差，导致微影图案转移不正确。为防止上述所述的误差出现，通常在金属导体层上形成一层抗反射涂布层(Anti-Reflection Coating，ARC)，以减少因金属导体层产生的反射光在定义时对光阻曝光的精确度的造成误差，进而造成组件的合格率降低。

抗反射涂布层分为有机材质与无机材质两种。一般来说，有机材质例如聚合物(Polymer)，通常是在涂布光阻层之后，再形成在光阻层之上；而无机材质例如氮化钛，则通常在涂布光阻层之前就已经形成于金属导体层上，也称为底抗反射涂布层。

底抗反射涂布层通常是使用氮化钛作为材质，不但可以抗反射，也可以防止金属导体层被腐蚀以及用来隔绝杂质。近来使用硅氧氮化物层(SiON)作为底抗反射涂布层的补强层，以加强其抗反射的功能。

图1是公知的一种经过金属蚀刻工艺后的半导体组件剖面示意图，此一蚀刻工艺是用于图案化抗反射层与金属层的。

请参照图1，在基底100上通常有一层氮化钛阻障层102，在阻障层102上有经过金属蚀刻工艺后所得到的图案化金属层104，且在图案化金属层104上有一层图案化抗反射层106。然而，位于金属层104与抗反射层106的接口108却容易发生缺角的现象。因为金属层104与抗反射层106的蚀刻率不同的关系，所以在进行蚀刻金属层104的过程中，会造成金属层104与抗反射层106的接口108被过度蚀刻而凹陷。

公知方法是利用一蚀刻步骤同时去除抗反射层与金属层，而没有使用特定的步骤作抗反射层蚀刻，因此无法解决金属层与抗反射层接口缺角的问题。

因此，本发明提供一种半导体金属蚀刻工艺的方法，以改善金属层与抗反射层接口缺角的问题。

本发明提供一种半导体金属蚀刻工艺的方法。是在蚀刻金属层与抗反射层时，先运用一规范特定的工艺参数的抗反射层蚀刻步骤蚀刻抗反射层与一特定厚度的部分该金属层；之后再进行金属层的蚀刻。

本发明利用运用一规范特定的工艺参数的抗反射层蚀刻步骤，用以改善金属蚀刻工艺中，因为金属层(Al-Cu)与抗反射层(TiN或SiON)蚀刻率不同，而造成金属层与抗反射层接口缺角问题。而且持续此抗反射层蚀刻步骤以去除部分金属层，使抗反射层与金属层的接口在未产生缺角前停止抗反射层蚀刻步骤，再以一般的金属蚀刻步骤去除其余金属，达到改善金属层与抗反射层接口缺角的目的。

为使本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明：

图面说明：

图1是公知的一种经过金属蚀刻工艺后的半导体组件剖面示意图；

图2A至图2D是本发明一较佳实施例一种半导体金属层与抗反射层的蚀刻流程示意图。附图标记说明：

100、200：基底

102：氮化钛层

104、204、204a、204b：金属层

106、206、206a：抗反射层

108：接口

202：阻障层

208：罩幕层

实施例：

图2A至图2D是本发明一较佳实施例一种半导体金属层与抗反射层的蚀刻流程示意图。

请参照图2A，在一基底200上已形成有一层阻障层202，阻障层202上已形成有一层金属层204，金属层204上已形成有一层抗反射层206，抗反射层206上已形成一层图案化的罩幕层208。基底200例如是包括接触窗插塞介层窗插塞或双重金属镶嵌。阻障层202的材质例如是氮化钛(TiN)。金属层204例如是铝铜金属(Al-Cu)。抗反射层206的材质例如是氮化钛。罩幕层208例如是光阻。