CN101552224B - 一种微通孔钨损失的解决方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种微通孔钨损失的解决方法。现有技术中由于在金属蚀刻时活动区偏移会造成后续的蚀刻或清洗时微通孔中的钨被反应掉，从而影响金属的电性，造成残次品。本发明提出的方法中，在金属层蚀刻后先沉积一电介质层，然后再对电介质层回蚀。回蚀时由于spacer效应，会在金属图案的侧壁留下隔离物，隔离物能够保护微通孔使其中的钨不会被反应掉。本发明提出的方法能够有效的解决活动区偏移造成的微通孔中钨损失的问题，降低残次品率。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属蚀刻时产生蚀刻缺陷的解决方法，特别是涉及一种微通孔钨损失的解决方法。
背景技术
传统金属加工时使用车、冲等传统方式，但是由于存在冲击变形会造成金属的平整度不好；特别是在进行精密加工时(例如大面积的微孔滤网或肉眼不可见的细微零件)，传统方法无法实现。金属(metal)蚀刻是一种新技术，能够实现精密加工。特别是在半导体行业，更为精密的制造工艺带来了技术上的飞跃。
现有的金属蚀刻工艺大致相同，即首先在基底上沉积金属层，然后在金属层上进行制成光阻并进行黄光制程(通过黄色的光将图案转移至感光材料，再通过溶剂将受光照部分溶解或保留以形成图案)，然后将金属蚀刻掉。在上述步骤中，在蚀刻时会出现由于活动区(active area)偏移(Shift)，其结构如图1所示，位于阻障层4上的金属层1并未能挡住微通孔2(Via)。这样会在后续蚀刻过程或清洗过程中将暴露出来的微通孔中的钨3(w)反应掉，导致微通孔开放(Via Open)的现象，如图2和图3所示。同时，在如图4和5所示的具有两层微通孔时，假如出现如图1所示的金属层1未能挡住微通孔2的情况，在蚀刻上层微通孔时会导致下层微通孔内的钨损失。这样两种情况都会导致金属的电性失效，造成残次品。
发明内容
针对现有技术中的上述缺陷和问题，本发明的目的是提出一种微通孔钨损失的解决方法，在金属蚀刻时通过隔离物保护微通孔，使后续的蚀刻或清晰过程中微通孔中的钨不致被损失，保护金属的电性，降低残次品率。
为了达到上述目的，本发明提出了一种微通孔钨损失的解决方法，包括：
步骤1、按预设图案蚀刻金属层；
步骤2、在蚀刻后的表面沉积电介质层；
步骤3、回蚀步骤2沉积的电介质层。
作为上述技术方案的优选，所述步骤1还可以具体为：按预设图案蚀刻金属层及金属层底部的阻障层。
作为上述技术方案的优选，所述步骤1可以具体为：按预设图案蚀刻金属层至露出阻障层。这样可以在后续步骤中再蚀刻阻障层，即：
步骤4、蚀刻该阻障层。
作为上述技术方案的优选，所述步骤2中的电介质层可以为氧化物层。
作为上述技术方案的优选，所述步骤2的电介质层还可以为氮氧化硅SiON。
本发明提出了一种微通孔钨损失的解决方法。现有技术中由于在金属蚀刻时活动区偏移会造成后续的蚀刻或清洗时微通孔中的钨被反应掉。本发明提出的方法中，在金属层蚀刻后先沉积一电介质层，然后再对电介质层回蚀。回蚀时由于spacer效应，会在金属图案的侧壁留下隔离物，隔离物能够保护微通孔使其中的钨不会被反应掉。本发明提出的方法能够有效的解决活动区偏移造成的微通孔中钨损失的问题，降低残次品率。
附图说明
图1为现有的金属蚀刻中活动区发生偏移时蚀刻的结构示意图；
图2图1经过后续蚀刻或清洗时微通孔钨损失的结构示意图；
图3图2实际照片；
图4为上层微通孔蚀刻时导致下层通孔钨损失的示意图；
图5为图4的实际照片；
图6为本发明第一优选实施例中步骤A蚀刻后的结构示意图；
图7为本发明第一优选实施例中步骤B沉积电介质层后的结构示意图；
图8为本发明第一优选实施例中步骤C回蚀后留有隔离物的结构示意图；
图9为本发明第一优选实施例中步骤D蚀刻掉阻障层后的结构示意图；
图10为本发明第二优选实施例中步骤a蚀刻后的结构示意图；
图11为本发明第二优选实施例中步骤b沉积电介质层后的结构示意图；
图12为本发明第二优选实施例中步骤c回蚀后留有隔离物的结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图对本发明做进一步说明。
本发明第一优选实施例提出的一种微通孔钨损失的解决方法，包括：
步骤A、按预设图案蚀刻金属层1至露出阻障层4，如图6所示；
步骤B、在蚀刻后的表面沉积电介质层5，如图7所示；
步骤C、回蚀步骤B中沉积的电介质层5；在回蚀时由于spacer效应，如图8所示，在金属的边缘留下隔离物6，隔离物6挡住了微通孔2；
步骤D、蚀刻该阻障层4，形成如图9所示的结构。
在上述实施例中，步骤A为现有技术，步骤B的电介质层5的沉积方法也是现有技术，在此不一一赘述。步骤C中，在蚀刻时由于存在spacer效应，会在步骤A蚀刻的部分侧壁留下隔离物6，这样在步骤D蚀刻时，隔离物6能够挡住微通孔2，使微通孔2中的钨3不会损失掉，解决了现有技术微通孔中的钨损失的问题。在上述第一实施例中，是在第一步蚀刻时如图6所示只蚀刻掉金属层，保留金属层底部的阻障层，然后在步骤D中才将阻障层蚀刻掉。当然也可以如下述的第二实施例，在第一步中就时刻掉阻障层。
在第一优选实施例中，步骤B的电介质层可以为氧化物层。
在第一优选实施例中，步骤B的电介质层还可以为氮氧化硅SiON。
本发明第二优选实施例中提出的一种微通孔钨损失的解决方法，包括：
步骤a、按预设图案蚀刻金属层及金属层底部的阻障层，如图10所示；
步骤b、在蚀刻后的表面沉积电介质层，如图11所示；
步骤c、回蚀步骤2沉积的电介质层，如图12所示。
在上述实施例中，步骤a为现有技术，步骤b的电介质层5的沉积方法也是现有技术，在此不一一赘述。步骤c中，在蚀刻时由于存在spacer效应，会在步骤a蚀刻掉的金属层部分的侧壁留下隔离物6，这样在后续的蚀刻过程中，隔离物6能够挡住微通孔2，使微通孔2中的钨3不会损失掉，解决了现有技术微通孔中的钨损失的问题。
在第二优选实施例中，步骤b的电介质层可以为氧化物层。
在第二优选实施例中，步骤b的电介质层还可以为氮氧化硅SiON。
在上述的第一和第二实施例中，分别采用了蚀刻金属层时保留阻障层和蚀刻金属层时不保留阻障层两种方式，都可以实现保护微通孔的目的。
当然，采用上述优选技术方案只是为了便于理解而对本实用新型进行的举例说明，本实用新型还可有其他实施例，本实用新型的保护范围并不限于此。在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，所属技术领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型的权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种微通孔钨损失的解决方法，包括：
步骤1、按预设图案蚀刻金属层；
步骤2、在蚀刻后的表面沉积电介质层；
步骤3、回蚀步骤2沉积的电介质层，在回蚀时由于存在spacer效应，在步骤1蚀刻的部分侧壁留下隔离物，这样在后续步骤蚀刻时，隔离物能够挡住微通孔。
2.根据权利要求1所述的微通孔钨损失的解决方法，其特征在于，所述步骤1具体为：
按预设图案蚀刻金属层，并蚀刻金属层底部的阻障层。
3.根据权利要求1所述的微通孔钨损失的解决方法，其特征在于，所述步骤1具体为：
按预设图案蚀刻金属层至露出阻障层。
4.根据权利要求3所述的微通孔钨损失的解决方法，其特征在于，所述方法还包括：
步骤4、蚀刻该阻障层。
5.根据权利要求1或2或3或4任一项所述的一种微通孔钨损失的解决方法，其特征子在于，所述步骤2中的电介质层为氧化物层。
6.根据权利要求1或2或3或4任一项所述的一种微通孔钨损失的解决方法，其特征子在于，所述步骤2的电介质层为氮氧化硅SiON。
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| CN1220493A (zh) * | 1997-12-19 | 1999-06-23 | 三菱电机株式会社 | 半导体装置及其制造方法 |
| CN1233846A (zh) * | 1998-04-29 | 1999-11-03 | 世大积体电路股份有限公司 | 半导体元件避免钨插塞损失阻挡层的制造方法 |
| US6174812B1 (en) * | 1999-06-08 | 2001-01-16 | United Microelectronics Corp. | Copper damascene technology for ultra large scale integration circuits |
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