[发明专利]沟槽制作方法及系统无效

专利信息
申请号: 200810200272.0 申请日: 2008-09-23
公开(公告)号: CN101685773A 公开(公告)日: 2010-03-31
发明(设计)人: 陈荣堂;金达;徐宽;顾菁 申请(专利权)人: 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
主分类号: H01L21/027 分类号: H01L21/027;H01L21/311;H01L21/768
代理公司: 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人: 屈 蘅;李时云
地址: 2012*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 沟槽 制作方法 系统
【说明书】:

技术领域

发明涉及半导体领域,尤其涉及沟槽制作方法及系统。

背景技术

随着半导体器件制造技术的迅速发展,半导体器件已具有深亚微米结构,集成电路中包含巨大数量的半导体器件。在如此大规模的集成电路中,元件之间的连接不仅在单个互连层中互连,而且要在一个以上互连层之间进行互连,其中所述一个以上互连层互相堆叠,且在层与层之间有绝缘膜。目前业界通常采用大马士革(dual-damascene)工艺形成的互连结构来连接多层元件,这种工艺可以在层间绝缘膜中先后形成连接孔(via)与沟槽(trench),然后利用导电材料例如铜(Cu)填充所述沟槽和连接孔,这种互连结构已在集成电路制造中得到广泛应用,通常称为dual Damascus结构,尤其是铜为导电材料的Cu dualDamascus结构。

图1A~1D为形成dual Damascus结构中的Trench的过程示意图,图中显示的dual-damascene结构中,标号10代表刻蚀停止层,用于确定刻蚀深度,通常由氮化硅形成;标号11代表电介质层,可以由碳氧化硅(SiOC)、氟化硅(FSG)或二氧化硅(SiO2)形成;标号12代表底部抗反射层(BARC,BottomAnti-Reflective Coating),用于降低反射;标号13代表有机抗反射层(OARC,Organic Anti-Reflective Coating),以及标号14代表已形成的Via。结合所述附图,现有dual-damascene结构中Trench的形成过程包括:

步骤a1,在BARC 12及OARC 13上,旋涂正光刻胶(PR,Photo Resist)15,并进行光照,使得光刻胶15中光照的区域在显影时能够被去除,见图1B;

步骤a2,进行显影,去除光刻胶15中光照的区域,形成光刻胶图形16,见图1C;

步骤a3,以光刻胶图形16为掩膜,刻蚀电介质层11、BARC 12及OARC 13,形成Trench 17,见图1D。

但是由于dual Damascus结构中的via 14通常很深,因此在步骤a1进行光照时,通常会因为聚焦深度(DOF,Depth ofFocus)的限制,使得Via 14中BARC12上的光刻胶15不能够受到充分的光照,于是在步骤a2显影时,会有一部分残余光刻胶18留下,见图1C。

这部分残余光刻胶18在刻蚀时,将影响位于其边缘的电介质层16的刻蚀,使得部分电介质16不能刻蚀去除,形成如图1D所示的栅栏19(Fence),降低了形成的Trench 17的质量,从而将降低集成电路的性能。

发明内容

本发明提供沟槽的制作方法及系统,以提高制作出的沟槽的质量。

本发明提出了沟槽的制作方法,所述沟槽需制作在有孔的基体上,且孔开口区位于沟槽开口区内,该方法包括:向孔开口所在的基体表面填涂负光刻胶,形成负光刻胶层;光照所述表面上沟槽开口区之外区域的负光刻胶层;显影去除未光照过的负光刻胶层;以残留的负光刻胶层为掩膜,刻蚀该基体形成所述沟槽。

本发明还提出了沟槽的制作系统,所述沟槽需制作在有孔的基体上,且孔开口区位于沟槽开口区内,该系统包括:负光刻胶填涂单元,用于向孔开口所在的基体表面填涂负光刻胶,形成负光刻胶层;光照单元,用于光照所述表面上沟槽开口区之外区域的,由负光刻胶填涂单元形成的负光刻胶层;显影单元,用于显影去除光照单元未光照过的负光刻胶层;刻蚀单元,用于以显影单元显影后残留的负光刻胶层为掩膜,刻蚀该基体形成所述沟槽。

本发明采用负光刻胶制作所述沟槽,由于对负光刻胶来说,在经过光照后,显影将去除未被光照的部分,因此也就不会产生使用正光刻胶时,可能因为光照不充分,而不能够完全去除需要去除的正光刻胶的问题,于是在制作出的沟槽内也就不会产生Fence,从而提高了trench的质量,并进一步提高了集成电路的性能。

附图说明

图1A~1D为现有技术中形成dual Damascus结构中的Trench的过程示意图;

图2为本发明实施例提出的沟槽制作方法的流程图;

图3A~3C为本发明实施例制作dual Damascus结构的Trench的过程示意图;

图4为本发明实施例提出的Trench制作系统的结构示意图。

具体实施方式

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