专利名称：连接孔的制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种连接孔的制造方法
背景技术：
双镶嵌结构的制造工艺一般如下首先形成介质层，该介质层为低介电常数材料； 然后，在该介质层上形成连接孔和沟槽；接着，在所述连接孔和沟槽中、以及该介质层上沉 积金属铜，通过化学机械研磨工艺去除所述介质层上的铜，连接孔中填充的金属铜形成连 接插塞，沟槽中填充的金属铜形成金属互连线，即形成具有连接插塞和金属互连线的双镶 嵌结构。 其中，连接孔中的金属铜用于形成连接插塞，该连接插塞用于连接上下层的金属 互连线。若连接孔的刻蚀不完全，会造成上下金属互连线断路；而若刻蚀过当，则会引起下 层铜迁移的问题。 在专利号为US 6914004B2的美国专利中，公开了一种连接孔的制造方法。图1至 图3为所述的美国专利公开的连接孔的制造方法的各步骤相应的结构的剖面示意图。
如图1所示，提供半导体衬底202，在所述半导体衬底202上依次形成有介质层 204、缓冲层206、金属层208、刻蚀停止层210、有机硅玻璃(Organo Silica Glass,OSG)层 212、缓冲层214，在所述缓冲层214上形成有光刻胶层216，在所述光刻胶层216中形成有 开口图案218(即连接孔图案)。 如图2所示，用第一刻蚀气体等离子体刻蚀所述开口图案218底部的缓冲层214， 以及所述有机硅玻璃层212的第一部分220，所述第一刻蚀气体由产生的聚合物较少、刻蚀 选择比较低的含有碳氟化合物和氮的气体组成。 如图3所示，执行过刻蚀工艺，用第二刻蚀气体的等离子刻蚀所述有机玻璃层212 的第二部分222。所述第二刻蚀气体为高选择比的包含碳氟化合物、惰性气体、氮气以及氧 气的气体，且第二刻蚀气体对有机硅玻璃层212和刻蚀停止层210的选择比约为15 : 1。
所述的连接孔的刻蚀方法的过刻蚀(Over etch)步骤中，通过过刻蚀除去剩余部 分的有机硅玻璃层212，使得刻蚀停止层210表面露出。然而，随着连接孔的线宽越来越小， 深宽比增大，现有的刻蚀方法在执行过刻蚀时，容易造成有机玻璃层212去除不完全的问 题，从而容易造成形成的连接孔底部没有打开(Via Open)的等缺陷，影响形成的半导体器 件的导电性能。而选择刻蚀选择比大的刻蚀气体又容易引起击穿刻蚀停止层，引起下层金 属层表面损伤的问题，而若该金属层为铜时，击穿后会造成铜应力迁移问题，使得形成的器 件稳定性下降。
发明内容
本发明提供一种连接孔的制造方法，该方法既不会引起刻蚀不完全的问题，也不 会造成刻蚀停止层击穿的问题。
本发明提供的一种连接孔的制造方法，包括
提供半导体结构，在所述半导体结构上依次具有刻蚀停止层和介质层； 在所述介质层上形成光刻胶层，并图形化所述光刻胶层，形成连接孔图案； 执行主刻蚀工艺，刻蚀所述连接孔图案底部部分厚度的介质层； 执行第一步过刻蚀工艺，刻蚀所述连接孔图案底部剩余的介质层，在所述介质层
中形成底部露出所述刻蚀停止层的开口 ； 执行第二步过刻蚀工艺，刻蚀所述开口的底部，去除所述开口底部部分厚度的刻 蚀停止层； 其中，所述第一步过刻蚀工艺和第二步过刻蚀工艺均为等离子体刻蚀，且所述第
一步过刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比小于等于6，所述第二
步过刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比大于6。 可选的，所述第一步过刻蚀工艺中，刻蚀选择比为4;第二步过刻蚀工艺中，刻蚀
选择比为8。 可选的，所述第一步过刻蚀工艺中刻蚀剂为含有碳氟化合物和02的组合气体。
可选的，所述碳氟化合物为C4F6、C4F8中的一种。 可选的，所述碳氟化合物为C4F8 ;其中，C4F8和02流量比为1至3 : 2。 可选的，第一步过刻蚀工艺中的等离子体环境压力为10至100mTorr。 可选的，所述第二步过刻蚀工艺中刻蚀剂为含有碳氟化合物和惰性气体的组合气体。 可选的，所述碳氟化合物包括C4F6或C4F8。
可选的，在所述介质层上形成光刻胶层之前， 先在所述介质层上形成抗反射层，并在主刻蚀之前，刻蚀去除所述连接孔图案底 部的抗反射层。 可选的，刻蚀去除抗反射层的工艺为等离子体刻蚀，该等离子体刻蚀分为两步进 行，其中， 第一步的刻蚀气体为CF4、 CHF3、 02和Ar ;
第二步的刻蚀气体为CF4、 02和Ar。 与现有技术相比，上述技术方案的其中一个至少具有以下优点 将过刻蚀工艺分为两步进行，通过第一步过刻蚀，且所述第一步过刻蚀工艺中刻
蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比小于等于6，刻蚀选择比较小，以保证使介质
层被穿透，刻蚀停止层表面被露出；然后，执行第二步过刻蚀工艺，所述第二步过刻蚀工艺
中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比大于6，刻蚀选择比较大，以保证在去除
所述开口底部的刻蚀停止层上的介质层材料的残留物的同时，不会造成刻蚀停止层被击穿
而影响下面的金属层； 上述的技术方案的其中一个至少具有如下优点在第一步过刻蚀工艺中，使用含 碳氟的气体、惰性气体和02的混合气体作为刻蚀气体，其中，含碳氟的气体和惰性气体主要 用于刻蚀介质层，用02的等离子体清除聚合物，可保证在第一步过刻蚀时，介质层能够被穿 透，刻蚀停止层表面能够被露出； 在第二步过刻蚀中，选用含碳氟的气体和惰性气体作为刻蚀气体，在清除所述开 口底部的刻蚀停止层表面的介质层材料残留物的同时，含碳氟的气体产生的聚合物可减缓
4刻蚀速率，使得该第二步过刻蚀便于控制，避免刻蚀停止层被刻蚀穿透，保护刻蚀停止层底部的金属层。
图1至图3为现有的一种连接孔的刻蚀方法的各步骤相应的结构的剖面示意 图4为本发明的连接孔的形成方法的实施例的流程图； 图5为本发明的实施例的具有刻蚀停止层和介质层的半导体衬底的剖面示意图； 图6为在图5所示的介质层上旋涂光刻胶层后的剖面示意图； 图7为在图5所示的介质层上依次形成抗反射层和光刻胶层后的剖面示意图； 图8为在图6所示的光刻胶层中形成连接孔图案后的剖面示意图； 图9为在图7所示的光刻胶层中形成连接孔图案后的剖面示意图； 图10为去除图8所示的介质层的第一部分Tl后的剖面结构示意图； 图11为刻蚀图9所示的抗反射层中的部分后的剖面示意图； 图12为在图11所示的抗反射层中形成底部露出介质层的开口后的剖面示意 图13去除图12所示的介质层的第一部分Tl后的剖面结构示意 图14为对图13所示的介质层执行第一步过刻蚀后的剖面示意 图15为执行第二步过刻蚀后的剖面结构示意图； 图16为去除图15所示的介质层中的开口的底部的刻蚀停止层后的剖面示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。 其次，本发明利用示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
在双镶嵌结构的制造工艺中，可以先在介质层中形成连接孔，再形成沟槽；也可以先形成沟槽，后形成连接孔；在形成的连接孔和沟槽中填充金属材料，即形成双镶嵌结构。
本发明提供一种连接孔的制造方法，该方法既可以适用于先形成连接孔、再形成沟槽的双镶嵌结构的制造工艺中连接孔的制造，也适用于先形成沟槽、后形成连接孔的双镶嵌结构的制造工艺中连接孔的制造。 图4为本发明的连接孔的形成方法的实施例的流程图。 请参考图4，步骤S100，提供半导体结构，在所述半导体结构上依次具有刻蚀停止层和介质层。 步骤S110，在所述介质层上形成光刻胶层，并图形化所述光刻胶层，形成连接孔图案。 步骤S120，执行主刻蚀工艺，刻蚀所述连接孔图案底部部分厚度的介质层。
步骤S130，执行第一步过刻蚀工艺，刻蚀所述连接孔图案底部剩余的介质层，在所述介质层中形成底部露出所述刻蚀停止层的开口 ；其中，所述第一步过刻蚀工艺为等离子 体刻蚀，且所述第一步过刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比小于 等于6。 步骤S140，执行第二步过刻蚀工艺，刻蚀所述开口的底部，去除所述开口底部部分 厚度的刻蚀停止层；其中，所述第二步过刻蚀工艺为等离子体刻蚀，且所述第二步过刻蚀工 艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比大于6。 上述的步骤中，将过刻蚀工艺分为两步进行，通过第一步过刻蚀，且所述第一步过 刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比小于等于6，刻蚀选择比较小， 以保证使介质层被穿透，刻蚀停止层表面被露出；然后，执行第二步过刻蚀工艺，所述第二 步过刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比大于6，刻蚀选择比较大， 以保证在去除所述开口底部的刻蚀停止层上的介质层材料的残留物的同时，不会造成刻蚀 停止层被击穿而影响下面的金属层。 下面结合具体的实施例对本发明的连接孔的制造方法进行详细描述。需要说明的 是，下述步骤的描述不应该作为对本发明的权利要求保护范围的限制，在不背离权利要求 的保护范围的条件下，本领域技术人员根据本发明的实施例的教导可以对下述的实施例的 步骤的添加、去除、等同替换或者顺序的改变。 图5至图16为与本发明的连接孔的形成方法的实施例的各步骤相关的结构的剖 面示意图。 图5为本发明的实施例的具有刻蚀停止层和介质层的半导体衬底的剖面示意图。 如图5所示，提供半导体结构IO，所述半导体结构10上具有刻蚀停止层12和介质层14。
所述半导体结构10中可以包括半导体衬底(未示出)和位于该半导体衬底上的 半导体器件(未示出)，也可以包括连接所述半导体器件的金属互连线(未示出)。
所述半导体衬底的材质可以是单晶硅、多晶硅、非晶硅等材质，也可以是硅锗化合 物，还可以具有绝缘层上硅(Silicon On Insulator, SOI)结构或硅上外延层结构。所述金 属互连线可以是铜或铝或铝铜合金。 所述刻蚀停止层12为氮化硅、碳化硅或含氮的碳化硅(NDC)中的一种。所述刻蚀 停止层12的厚度为30至80nm。形成所述刻蚀停止层12的方法可以是化学气相沉积或原 子层沉积。 该刻蚀停止层12作为在介质层14中刻蚀连接孔的刻蚀终点检测层，避免在刻蚀 连接孔时，直接刻蚀至下层的金属互连线，对金属互连线造成损伤；此外，若金属互连线材 质为铜，该刻蚀停止层12可以作为阻挡层，阻止铜向所述介质层14中扩散。
本实施例中，所述刻蚀停止层12为含氮的碳化硅(NDC)，其厚度可以是40nm。
所述介质层14为低介电常数材料(介电常数小于3的介质材料一般认为是低介 电常数材料)，可以是氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃、黑钻石(Black Diamond, BDTM)中的一种。所述介质层14为金属互连线之间的绝缘层，绝缘隔离不同层的金属互连 线。本实施例中所述介质层为BDTM。 形成所述介质层的方法为化学气相沉积或原子层沉积。 图6为在图5所示的介质层上旋涂光刻胶层后的剖面示意图。如图6所示，在所 述介质层14上旋涂光刻胶层18，所述光刻胶层18用于形成连接孔的图案。所述光刻胶层
618可以是化学放大光刻胶。 此外，在旋涂光刻胶层18之前，可以先在所述介质层14上旋涂抗反射层16，然后 再在所述抗反射层16上旋涂光刻胶层18，如图7所示。 图形化所述光刻胶层18，在所述光刻胶层18中形成连接孔图案。若所述光刻胶层 18和介质层14之间没有抗反射层，则连接孔图案的底部露出所述介质层；若所述光刻胶层 和介质层之间具有抗反射层，则形成连接孔图案后，该连接孔图案的底部露出抗反射层。
图8为在图6所示的光刻胶层中形成连接孔图案后的剖面示意图。图9为在图7 所示的光刻胶层中形成连接孔图案后的剖面示意图。 如图8和图9所示，通过曝光显影图形化所述光刻胶层18，在所述光刻胶层18中 形成连接孔图案18a。所述连接孔图案18a。 若所述光刻胶层18和介质层14之间没有抗反射层，在形成所述连接孔图案18a 后，执行主刻蚀工艺，即刻蚀所述连接孔图案18a底部的介质层14的第一部分1\，保留所述 介质层14的第二部分T2 (即1\加T2等于所述介质层14的厚度)，如图10所示的剖面示意 图。所述第一部分1\的厚度小于所述介质层14的厚度。 刻蚀所述介质层14的第一部分1\的工艺为等离子体刻蚀，产生等离子体的刻蚀 气体为含氟的气体和惰性气体。 所述含氟的气体为C4F6、CHF3、C4F8中的一种或组合。所述刻蚀气体还可以包括02。 所述惰性气体为Ar和He。 具体的，所述刻蚀气体可以为C4F6、CHF3、02、Ar的混合气体，其中，C4F6的流量为5 至20sccm，CHF3的流量为5至50sccm，02的流量为5至20sccm，Ar的流量为50至500sccm， 产生等离子体的环境的压力为10至lOOmTorr，射频源功率为500至3000W。
将所述含有光刻胶图案18a的半导体衬底10置于刻蚀腔室中，向所述刻蚀腔室中 通入C4F6、 CHF3、 02、 Ar等刻蚀气体，打开射频源，使所述的刻蚀气体电离，产生等离子体，产 生的等离子体在偏压的作用下，轰击所述光刻胶图案18a底部的介质层14，去除所述光刻 胶图案18a底部的介质层的第一部分1\。 通过含氟的气体例如C4F6、CHF3作为刻蚀气体， 一方面对所述介质层14进行刻蚀， 另一方面，在刻蚀的同时，产生聚合物并附着在介质层14中刻蚀出的开口 14c的侧壁，保护 所述开口 14c侧壁不受刻蚀损伤，有利于后续形成侧壁轮廓较好的连接孔，其中，在含氟的 刻蚀气体中，碳氟的比例越大，产生的聚合物越多。 所述刻蚀气体中Ar的产生的等离子体主要产生轰击作用，对所述介质层14进行轰击。 所述刻蚀气体02的等离子体主要用于清除聚合物，由于刻蚀气体中选用的刻蚀气 体C/e、CHF3产生的聚合物较多，产生的聚合物不但会附着在介质层14中的开口 14c侧壁， 也会附着在所述开口 14c的底部，影响刻蚀的进一步进行，因而为使刻蚀顺利进行，需要不 断的清除产生在所述开口 1化底部的聚合物，通过02等离子体可去除所述开口底部的聚合 物。而由于干法刻蚀为等向性刻蚀，氧气等离子体对所述开口侧壁的聚合物影响较小。
在另外的实施例中，所述主刻蚀可分为两步，在两步中，刻蚀气体均为C4F6、 CHF3、 02、 Ar，但气体的流量不同，这里不再详细描述。 通过主刻蚀工艺，可去除所述光刻胶图案18a底部的介质层14的第一部分1\，保留的第二部分T2留待后续的过刻蚀工艺中去除。 若所述光刻胶层18和介质层14之间有抗反射层，则需要先刻蚀所述连接孔图案 18a底部的抗反射层，然后再刻蚀所述介质层14的第一部分1\。 对所述连接孔图案18a底部的抗反射层的刻蚀可以一步进行，也可以分为两步进 行。 在一步刻蚀工艺中，选用的刻蚀气体可以是C4F6、02、Ar。
具体的，两步的刻蚀工艺步骤可以如下 执行第一步刻蚀，刻蚀气体为QFe、CHF3、02、Ar，其中，C4F6的流量为10至50sccm， CHF3的流量为5至50sccm， 02的流量为5至20sccm， Ar流量为50至500sccm。等离子体 刻蚀环境的压力为10至lOOmTorr，射频源功率为300至IOOOW。通过第一步刻蚀在所述抗 反射层16中形成开口 16a，如图11所示； 在第二步刻蚀中，刻蚀气体为C4F6、 02、 Ar，其中，C4F6的流量为10至50sccm， 02的 流量为5至20sccm，Ar流量为50至500sccm。等离子体刻蚀环境的压力为10至100mTorr， 射频源功率为300至IOOOW。通过第二步刻蚀，在所述抗反射层16中形成开口 16c，所述开 口 16c的线宽与所述连接孔图案18a相同或接近，如图12所示。 上述两步刻蚀工艺中，在第一步刻蚀中，选用能够产生较多聚合物的气体c;Fe、
CH&，在如图11所示的抗反射层16中刻蚀开口 16a的同时，产生的聚合物16b附着在所述 开口 16a的侧壁，会縮小开口 16a的线宽。 而在第二步刻蚀中，选用的刻蚀气体产生的聚合物较第一步的要少，而在刻蚀过 程中，通过氧气等离子体去除在第一步刻蚀中形成的聚合物16b，从而形成开口 16c，开口 16c的线宽与所述连接孔图案18a相同或接近，通过所述的两步刻蚀，可将所述连接孔图案 18a较为准确的转移到所述抗反射层16中，形成开口 16c。 然后，继续刻蚀所述开口 16c底部的介质层14，去除第一部分1\，如图13所示，这 里不再赘述。 执行完上述的主刻蚀工艺之后，需要执行过刻蚀工艺，本实施例中，过刻蚀工艺分 为两步执行。 首先，执行第一步过刻蚀工艺，刻蚀所述连接孔图案底部剩余的介质层，在所述介 质层中形成底部露出所述刻蚀停止层的开口 ；其中，所述第一步过刻蚀工艺为等离子体刻 蚀，且所述第一步过刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比小于等于 6。具体的，所述第一步过刻蚀工艺中刻蚀选择比可以为4。 此外，所述第一步过刻蚀工艺中刻蚀剂为含有碳氟化合物和02的组合气体，其中， 所述碳氟化合物为(^8;其中，(:/8和02流量比可以是1至3 : 2。此外还可以具有惰性气 体。 图14为对图13所示的介质层执行第一步过刻蚀后的剖面示意图。 如图14所示，完成主刻蚀后，用含有碳氟化合物、02和惰性气体的组合气体产生等
离子体执行第一步过刻蚀，去除连接孔图案18a下面的介质层14中剩余的第二部分L，在
所述介质层14中形成开口 14a，所述开口 14a的底部露出所述刻蚀停止层12。 具体的，所述第一步过刻蚀的刻蚀气体可以是C4F6、02、Ar，其中，C4F6的流量为5至
30sccm，02的流量为5至20sccm，Ar的流量为50至500sccm，等离子体环境的压力为10至100mTorr，射频源功率为1000至4000W。通过第一步过刻蚀，去除主刻蚀工艺剩余的介质层 14中的第二部分L。 在采用含氟的气体和惰性气体刻蚀的同时，用氧气等离子体清除刻蚀时产生的聚 合物，刻蚀气体对介质层材料和刻蚀停止层材料的选择比较低，刻蚀速率较快。通过第一步 过刻蚀，可使得所述刻蚀停止层表面被露出。 接着，执行第二步过刻蚀工艺，刻蚀所述开口的底部，去除所述开口底部部分厚度 的刻蚀停止层；其中，所述第二步过刻蚀工艺为等离子体刻蚀，且所述第二步过刻蚀工艺中 刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比大于6。具体的，所述刻蚀选择比可以为 8。其中，所述第二步过刻蚀工艺中刻蚀剂可以为含有碳氟化合物和惰性气体的组合气体。 所述碳氟化合物可以包括C4F6或C4F8。 由于执行完第一步过刻蚀工艺后，在所述介质层14中形成开口 14a，所述开口 14a 的底部露出刻蚀停止层12的表面。但是在所述开口 14a底部的刻蚀停止层12表面还可能 有介质层14的材料的残留物。故在完成第一步过刻蚀后，还需要第二步过刻蚀工艺，以全 面去除所述开口 14a底部的刻蚀停止层12表面的残留物，并去除部分厚度的刻蚀停止层 12，形成连接孔14b，如图15所示。 由于刻蚀停止层12的厚度较薄，在刻蚀时要避免将刻蚀停止层12穿透而影响下 层的金属层，在刻蚀时要使刻蚀速率减缓，且刻蚀选择比增大，即对介质层14的刻蚀速率 大，对刻蚀停止层刻蚀速率小，两者之比大于8。具体的，可以选用含氟的气体和惰性气体的 等离子体来执行刻蚀工艺，用惰性气体的等离子体进行轰击刻蚀，用含氟的气体产生聚合 物保护所述刻蚀停止层表面，减缓对刻蚀停止层刻蚀速率，通过时间控制去除的刻蚀停止 层12的厚度，以避免对刻蚀停止层12过度刻蚀而使刻蚀停止层12被穿透。
以所述第二步过刻蚀的刻蚀气体为C4F6和Ar为例进行说明，C4F6的流量为10至 50sccm，Ar的流量为50至500sccm，等离子体环境的压力为10至100mTorr，射频源功率为 1000至4000W。 上述的步骤中，将过刻蚀工艺分为两步进行，通过第一步过刻蚀，且所述第一步过 刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比小于等于6，刻蚀选择比较小， 以保证使介质层被穿透，刻蚀停止层表面被露出；然后，执行第二步过刻蚀工艺，所述第二 步过刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比大于6，刻蚀选择比较大， 以保证在去除所述开口底部的刻蚀停止层上的介质层材料的残留物的同时，不会造成刻蚀 停止层被击穿而影响下面的金属层。 完成第二步过刻蚀工艺后，可进一步形成沟槽16的工艺，去除所述光刻胶层18和 抗反射层16，并通过刻蚀去除所述开口 14a底部的刻蚀停止层14，形成如图16所示的双镶 嵌结构。 本发明的连接孔的刻蚀方法也可以适用于先形成沟槽后形成连接孔的双镶嵌结 构制造工艺中的连接孔的制造，这里不再赘述。 本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技 术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保 护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。
9
权利要求
一种连接孔的制造方法，其特征在于，包括提供半导体结构，在所述半导体结构上依次具有刻蚀停止层和介质层；在所述介质层上形成光刻胶层，并图形化所述光刻胶层，形成连接孔图案；执行主刻蚀工艺，刻蚀所述连接孔图案底部部分厚度的介质层；执行第一步过刻蚀工艺，刻蚀所述连接孔图案底部剩余的介质层，在所述介质层中形成底部露出所述刻蚀停止层的开口；执行第二步过刻蚀工艺，刻蚀所述开口的底部，去除所述开口底部部分厚度的刻蚀停止层；其中，所述第一步过刻蚀工艺和第二步过刻蚀工艺均为等离子体刻蚀，且所述第一步过刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比小于等于6，所述第二步过刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比大于6。
2. 如权利要求l所述的连接孔的制造方法，其特征在于所述第一步过刻蚀工艺中，刻 蚀选择比为4 ;第二步过刻蚀工艺中，刻蚀选择比为8。
3. 如权利要求1或2所述的连接孔的制造方法，其特征在于所述第一步过刻蚀工艺 中刻蚀剂为含有碳氟化合物和02的组合气体。
4. 如权利要求3所述的连接孔的制造方法，其特征在于所述碳氟化合物为C4F6、 C4F8 中的一种。
5. 如权利要求3所述的连接孔的制造方法，其特征在于所述碳氟化合物为C4F8 ;其中，(:/8和02流量比为l至3 : 2。
6. 如权利要求1或2所述的连接孔的制造方法，其特征在于第一步过刻蚀工艺中的等离子体环境压力为10至100mTorr。
7. 如权利要求1或2所述的连接孔的制造方法，其特征在于所述第二步过刻蚀工艺 中刻蚀剂为含有碳氟化合物和惰性气体的组合气体。
8. 如权利要求7所述的连接孔的制造方法，其特征在于所述碳氟化合物包括C4F6或C4P8。
9. 如权利要求1所述的连接孔的制造方法，其特征在于在所述介质层上形成光刻胶层之前，先在所述介质层上形成抗反射层，并在主刻蚀之前，刻蚀去除所述连接孔图案底部的 抗反射层。
10. 如权利要求9所述的连接孔的制造方法，其特征在于刻蚀去除抗反射层的工艺为等离子体刻蚀，该等离子体刻蚀分为两步进行，其中，第一步的刻蚀气体为CF4、 CHF3、 02和Ar ; 第二步的刻蚀气体为CF4、 02和Ar。
全文摘要
本发明提供连接孔的制造方法，包括在半导体结构上依次具有刻蚀停止层和介质层；在介质层上形成光刻胶层，并图形化所述光刻胶层，形成连接孔图案；执行主刻蚀工艺，刻蚀连接孔图案底部部分厚度的介质层；执行第一步过刻蚀工艺，刻蚀连接孔图案底部剩余的介质层，在介质层中形成底部露出刻蚀停止层的开口；执行第二步过刻蚀工艺，刻蚀开口的底部，去除开口底部部分厚度的刻蚀停止层；其中，第一步过刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比小于等于6，第二步过刻蚀工艺中刻蚀剂对介质层和刻蚀停止层的刻蚀速率选择比大于6。该方法不会引起刻蚀不完全的问题，也不会造成刻蚀停止层击穿的问题。
文档编号H01L21/02GK101764081SQ20081020804
公开日2010年6月30日 申请日期2008年12月25日 优先权日2008年12月25日
发明者孙武, 尹晓明, 沈满华, 王新鹏, 赵林林 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司