阻挡介质层的刻蚀方法
【专利摘要】本发明提供一种阻挡介质层的刻蚀方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上依次形成有金属层、阻挡介质层、氧化介质层和光刻胶层，所述光刻胶层内形成有光刻胶开口；对所述光刻胶开口的形貌进行调整，形成具有倾斜角度的光刻胶开口；沿所述具有倾斜角度的光刻胶开口对下方的氧化介质层进行刻蚀工艺，在氧化介质层内形成氧化介质层开口；去除氧化介质层上方残留的光刻胶层；以所述氧化介质层为掩膜，沿所述氧化介质层开口对阻挡介质层进行刻蚀工艺，在阻挡介质层内形成阻挡介质层开口，露出下方的金属层，所述阻挡介质层开口具有倾斜角度。本发明的阻挡介质层的刻蚀方法，使得阻挡介质层的倾斜角度的调整范围增大。
【专利说明】
阻挡介质层的刻蚀方法
技术领域
[0001]本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种阻挡介质层的刻蚀方法。
【背景技术】
[0002]现有技术的阻挡介质层的刻蚀方法请参考图1至图4所示。如图1，半导体衬底I上依次形成有金属层2、阻挡介质层3、氧化介质层4和光刻胶层5。所述光刻胶层5内形成有光刻胶开口，所述光刻胶开口露出下方的氧化介质层4。参考图2，以所述光刻胶层5为掩膜，沿所述光刻胶开口对氧化介质层4进行刻蚀工艺，在氧化介质层4内形成氧化介质层开口，所述氧化介质层开口露出下方的阻挡介质层3。在进行氧化介质层4刻蚀过程中，光刻胶层5被消耗一部分。
[0003]参考图3，去除氧化介质层4上方残留的光刻胶层5。参考图4，以所述氧化介质层4为掩膜，沿氧化介质层开口对下方的阻挡介质层3进行刻蚀工艺，所述刻蚀工艺利用含有C4F8和O2的气体进行。通过调节C4F8和O2的比例，可以调整刻蚀工艺后形成的阻挡介质层的倾斜角度在84-88摄氏度。
[0004]在实际中，发现通过调节C4F8和O2的比例对阻挡介质层的倾斜角度调整幅度有限，当需要对阻挡介质层的倾斜角度进一步调整时，无法实现。
【发明内容】
[0005]本发明解决的技术问题是提供了一种阻挡介质层的刻蚀方法，使得阻挡介质层的倾斜角度的调整范围增大。
[0006]为了解决上述问题，本发明提供一种阻挡介质层的刻蚀方法，包括:
[0007]提供半导体衬底，所述半导体衬底上依次形成有金属层、阻挡介质层、氧化介质层和光刻胶层，所述光刻胶层内形成有光刻胶开口，所述光刻胶开口露出下方的氧化介质层；
[0008]对所述光刻胶开口的形貌进行调整，形成具有倾斜角度的光刻胶开口；
[0009]沿所述具有倾斜角度的光刻胶开口对下方的氧化介质层进行刻蚀工艺，在氧化介质层内形成氧化介质层开口，所述氧化介质层开口露出下方的阻挡介质层，所述氧化介质层开口具有倾斜角度；
[0010]去除氧化介质层上方残留的光刻胶层；
[0011 ]以所述氧化介质层为掩膜，沿所述氧化介质层开口对阻挡介质层进行刻蚀工艺，在阻挡介质层内形成阻挡介质层开口，露出下方的金属层，所述阻挡介质层开口具有倾斜角度。
[0012]可选地，所述阻挡介质层开口的角度范围为75-82度。
[0013]可选地，所述光刻胶开口的倾斜角度范围为75-82度，所述氧化介质层开口的倾斜角度范围为75-82度。
[0014]可选地，所述金属层的材质为铜，厚度范围为3000-7000埃。
[0015]可选地，所述阻挡介质层的材质为氮化硅或氮碳化硅。
[0016]可选地，所述光刻胶形貌调整采用干法刻蚀工艺进行，所述干法刻蚀工艺采用氧气和氮气的混合气体进行。
[0017]可选地，所述氧气和氮气的流量比为3:1，所述氧气和氮气的流量之和为600-lOOOsccm。
[0018]可选地，所述干法刻蚀工艺时的反应腔体压力为60_120Mt。
[0019]可选地，所述光刻胶层的厚度范围为8000-20000埃。
[°02°]可选地，所述氧化介质层的材质为氧化娃，厚度范围为3000-7000埃。
[0021 ]与现有技术相比，本发明有以下优点:
[0022]本发明提供的阻挡介质层的刻蚀方法，预先对光刻胶开口的形貌进行调整，使得光刻胶开口具有倾斜角度，光刻胶开口的倾斜角度在后续的氧化介质层开口中也形成一定倾斜角度，最终在阻挡介质层开口中形成具有倾斜角度的开口，从而实现在较大范围内调整阻挡及介质层的倾斜角度。本发明的方法可实现阻挡介质层开口的角度范围为75-82度。
【附图说明】
[0023]图1-图4为现有技术的阻挡介质层的刻蚀方法的剖面结构流程示意图；
[0024]图5-图9为本发明的阻挡介质层的刻蚀方法的剖面结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]现有技术的刻蚀工艺利用含有C4F8和O2的气体进行，并且通过调节C4F8和O2的比例，可以调整刻蚀工艺后形成的阻挡介质层的倾斜角度在84-88摄氏度，通过调节C4F8和O2的比例，对阻挡介质层的倾斜角角度调整幅度有限。需要说明的是，本发明所述的倾斜角度，是指阻挡介质层内形成的开口的侧壁与开口的底部的夹角。
[0026]为了解决上述问题，本发明提供一种阻挡介质层的刻蚀方法，包括:
[0027 ]提供半导体衬底，所述半导体衬底上依次形成有金属层、阻挡介质层、氧化介质层和光刻胶层，所述光刻胶层内形成有光刻胶开口，所述光刻胶开口露出下方的氧化介质层；
[0028]对所述光刻胶开口的形貌进行调整，形成具有倾斜角度的光刻胶开口；
[0029]沿所述具有倾斜角度的光刻胶开口对下方的氧化介质层进行刻蚀工艺，在氧化介质层内形成氧化介质层开口，所述氧化介质层开口露出下方的阻挡介质层，所述氧化介质层开口具有倾斜角度；
[0030]去除氧化介质层上方残留的光刻胶层；
[0031]以所述氧化介质层为掩膜，沿所述氧化介质层开口对阻挡介质层进行刻蚀工艺，在阻挡介质层内形成阻挡介质层开口，露出下方的金属层，所述阻挡介质层开口具有倾斜角度。
[0032]下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行详细的说明。为了更好的说明，请结合图5-图9为本发明的阻挡介质层的刻蚀方法的剖面结构示意图。首先，请参考图5，提供半导体衬底10，所述半导体衬底10上依次形成有金属层20、阻挡介质层30、氧化介质层40和光刻胶层50，所述光刻胶层50内形成有光刻胶开口，所述光刻胶开口露出下方的氧化介质层40。作为一个实施例，所述金属层20的材质为铜，厚度范围为3000-7000埃。所述阻挡介质层30的材质为氮化硅或氮碳化硅。所述光刻胶层50的材质为含碳的有机物，其厚度范围为8000-20000埃。所述氧化介质层40的材质为氧化硅，厚度范围为3000-7000埃。
[0033]然后，请参考图6，对所述光刻胶开口的形貌进行调整，形成具有倾斜角度的光刻胶开口。本发明所述的所述倾斜角度为光刻胶内的开口的侧壁与开口的底部的夹角。通过光刻胶开口形貌调整步骤，可以预先形成具有较大倾斜角度的光刻胶层50。作为一个实施例，经过光刻胶开口的形貌进行调整，形成的光刻胶开口的倾斜角度范围在75-82度。
[0034]本发明所述的光刻胶形貌调整采用干法刻蚀工艺进行，所述干法刻蚀工艺采用氧气和氮气的混合气体进行。作为一个实施例，所述氧气和氮气的流量比为3:1，所述氧气和氮气的流量之和为600-1000SCCm，通过该比例，可以实现所述光刻胶开口的倾斜角度范围为75-82度。
[0035]作为优选的实施例，所述干法刻蚀工艺时的反应腔体压力为60_120Mt。
[0036]然后，请参考图7，沿所述具有倾斜角度的光刻胶开口对下方的氧化介质层40进行刻蚀工艺，在氧化介质层40内形成氧化介质层开口，所述氧化介质层40开口露出下方的阻挡介质层30，所述氧化介质层30开口具有倾斜角度。由于光刻胶开口已经预先进行了形貌调整而具有较大的倾斜角度，以光刻胶为掩膜对氧化介质层40进行刻蚀，可以将光刻胶开口的图案转移至下方的氧化介质层40内，刻蚀后的氧化介质层呢过开口的角度范围为75-82度。所述氧化介质层40开口刻蚀工艺利用干法刻蚀工艺进行，刻蚀工艺的参数为与现有技术相同，在此不做赘述。
[0037]接着，请参考图8，去除氧化介质层40上方残留的光刻胶层50。所述光刻胶层50利用湿法刻蚀工艺去除。
[0038]然后，请参考图9，以所述氧化介质层40为掩膜，沿所述氧化介质层40开口对阻挡介质层30进行刻蚀工艺，在阻挡介质层30内形成阻挡介质层开口，露出下方的金属层20，所述阻挡介质层开口具有倾斜角度。作为一个实施例，所述阻挡介质层30的刻蚀工艺利用含有C4F8和O2的气体进行，通过调节C4F8和O2的比例，所述阻挡介质层开口的角度范围为75-82度。所述阻挡介质层开口的刻蚀工艺的参数与现有技术相同，在此不做赘述。
[0039]综上，本发明提供的阻挡介质层的刻蚀方法，预先对光刻胶开口的形貌进行调整，使得光刻胶开口具有倾斜角度，光刻胶开口的倾斜角度在后续的氧化介质层开口中也形成一定倾斜角度，最终在阻挡介质层开口中形成具有倾斜角度的开口，从而实现在较大范围内调整阻挡及介质层的倾斜角度。本发明的方法可实现阻挡介质层开口的角度范围为75-82度。
[0040]因此，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种阻挡介质层的刻蚀方法，其特征在于，包括: 提供半导体衬底，所述半导体衬底上依次形成有金属层、阻挡介质层、氧化介质层和光刻胶层，所述光刻胶层内形成有光刻胶开口，所述光刻胶开口露出下方的氧化介质层； 对所述光刻胶开口的形貌进行调整，形成具有倾斜角度的光刻胶开口； 沿所述具有倾斜角度的光刻胶开口对下方的氧化介质层进行刻蚀工艺，在氧化介质层内形成氧化介质层开口，所述氧化介质层开口露出下方的阻挡介质层，所述氧化介质层开口具有倾斜角度； 去除氧化介质层上方残留的光刻胶层； 以所述氧化介质层为掩膜，沿所述氧化介质层开口对阻挡介质层进行刻蚀工艺，在阻挡介质层内形成阻挡介质层开口，露出下方的金属层，所述阻挡介质层开口具有倾斜角度。2.如权利要求1所述的阻挡介质层的刻蚀方法，其特征在于，所述阻挡介质层开口的角度范围为75-82度。3.如权利要求1所述的阻挡介质层的刻蚀方法，其特征在于，所述光刻胶开口的倾斜角度范围为75-82度，所述氧化介质层开口的倾斜角度范围为75-82度。4.如权利要求1所述的阻挡介质层的刻蚀方法，其特征在于，所述金属层的材质为铜，厚度范围为3000-7000埃。5.如权利要求1所述的阻挡介质层的刻蚀方法，其特征在于，所述阻挡介质层的材质为氮化硅或氮碳化硅。6.如权利要求1所述的阻挡介质层的刻蚀方法，其特征在于，所述光刻胶形貌调整采用干法刻蚀工艺进行，所述干法刻蚀工艺采用氧气和氮气的混合气体进行。7.如权利要求6所述的阻挡介质层的刻蚀方法，其特征在于，所述氧气和氮气的流量比为3:1，所述氧气和氮气的流量之和为600-1000sccm。8.如权利要求6所述的阻挡介质层的刻蚀方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺时的反应腔体压力为60-120Mt。9.如权利要求1所述的阻挡介质层的刻蚀方法，其特征在于，所述光刻胶层的厚度范围为8000-20000埃。10.如权利要求1所述的阻挡介质层的刻蚀方法，其特征在于，所述氧化介质层的材质为氧化硅，厚度范围为3000-7000埃。
【文档编号】H01L21/311GK105914145SQ201610250432
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】昂开渠, 曾林华, 任昱, 吕煜坤, 朱骏, 张旭升
【申请人】上海华力微电子有限公司