[发明专利]沟槽制作方法及系统无效
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 | ||
技术领域
本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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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置;专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理;集成电路器件或其特殊部件的制造