专利名称：用于在半导体装置中制造金属线的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制造半导体装置的方法；而且，具体而言，涉及一种用于在半导体装置中制造金属线的方法。
背景技术：
由于半导体装置已高度集成，设计规则已持续减少。因此，需要选择一种能够确保半导体装置的可靠性并适合于大规模生产的有效的接触埋置方法。在此，所述方法包括在亚半微米(sub-half micron)的大小内埋置接触开口(例如接触孔和通孔)，其在高度上与再现性有高的差别。用于埋置接触开口的方法对包括层间绝缘层和后续处理的多层的成线处理(liningprocess)具有重要影响。
最近，针对接触开口埋置方法，提出了钨(W)塞处理，因为钨塞处理具有极低的电阻率，并且就接触阻抗而论是有利的。
图1为简要示出用于在半导体装置中制造金属线的传统方法的截面视图。
参考图1，层间绝缘层12形成于基片11上，其中基片11利用规定的处理而完成。然后，通过选择性地蚀刻层间绝缘层12来形成接触孔。接下来，形成埋置接触孔中的接触塞13。在此，接触塞13为钨塞，其中钨埋置接触孔中。
随后，用作金属线的铝层形成于层间绝缘层12和接触塞13上。然后，该铝层被选择性地图案化以形成金属线14。
然而，根据传统方法，如果金属线14和接触塞13之间发生未对准，常常导致覆盖余量的不足。因此，通常产生底切(undercut)，形成空隙15，并且在用于金属线14的蚀刻处理期间，由于接触塞13上的损坏而还可产生断裂，导致封装的可靠性失效。
而且，在用于形成金属线14的蚀刻处理期间，传统方法需要过蚀刻以防止产生微桥(micro-bridges)。因为由于过蚀刻而形成垂直剖面，当产生未对准时可能会发生接触塞13的损坏。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于在半导体装置中制造金属线的方法，在金属线和接触塞之间发生未对准时，其能够防止接触塞损坏。
根据本发明的一方面，提供了一种用于在半导体装置中制造金属线的方法，包括在基片上形成层间绝缘层；通过蚀刻层间绝缘层来形成接触孔；在层间绝缘层和接触孔上形成金属层；通过执行第一蚀刻处理来蚀刻该金属层的部分；以及通过执行第二蚀刻处理来蚀刻该金属层的剩余部分，直到层间绝缘层的表面被暴露并且金属线的底部部分被倾斜。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于在半导体装置中制造金属线的方法，包括在基片上形成层间绝缘层；通过蚀刻层间绝缘层来形成接触孔；形成埋置接触孔中的钨塞；通过采用低温处理而在层间绝缘层和钨塞上形成铝层；通过执行第一蚀刻处理来蚀刻铝层的部分；以及通过执行第二蚀刻处理来蚀刻铝层的剩余部分，直到层间绝缘层的表面被暴露并且铝层的底部部分被倾斜。
关于以下结合附图给出的对特定实施例的描述，本发明的以上和其它目的及特征将得到更好的理解，其中图1为示出用于在半导体装置中制造金属线的传统方法的截面视图；以及图2A到2C为示出根据本发明一特定实施例的用于在半导体装置中制造金属线的方法的截面视图。
具体实施例方式
参考附图，将详细描述根据本发明特定实施例的一种用于在半导体装置中制造金属线的方法。
图2A到2C为示出根据本发明一特定实施例的用于在半导体装置中制造金属线的方法的截面视图。
如图2A中所示，层间绝缘层22形成于基片21上，其中基片21利用规定的处理而完成。然后，层间绝缘层22被选择性地蚀刻以形成接触孔50。接下来，形成埋置接触孔50中的接触塞23。在此，接触塞23包括埋置在接触孔50中的钨。
随后，用作金属线的金属层24形成于层间绝缘层和接触塞23上。然后，金属层24被覆盖以光刻胶，并通过曝光和显影处理而图案化以形成用于在金属线处理中使用的掩模25。在此，金属层24由铝形成，且特别地，使用了低温处理以防止产生微桥。
此外，通过将掩模25用作蚀刻阻挡来部分地蚀刻金属层24，第一蚀刻处理得以执行。在此，金属层24上的第一蚀刻处理利用基于氯(Cl2)的气体，并蚀刻到金属层24的总厚度的大约50％。
因为第一蚀刻处理使用基于氯的气体，所以经蚀刻的金属层24的截面视图示出了垂直剖面24A。而且，使用基于氯的气体在第一蚀刻处理期间几乎没有聚合物产生。
如图2B中所示，第二蚀刻处理被执行以形成金属线100。在此，该第二蚀刻处理包括蚀刻金属层24的剩余部分直到层间绝缘层22的表面被暴露，使用掩模25作为蚀刻阻挡。
此时，金属层24上的第二蚀刻处理使用相当量的氦(He)气作为主蚀刻气体，其中流量范围从约100sccm到约300sccm。而且，在处理中，溴化氢(HBr)气体被添加到He气，其中流量范围从约50sccm到约150sccm。在此，HBr气体的流量为He气的流量的一半。此外，为保持用作金属层24的铝层的蚀刻率，在第二蚀刻处理期间添加了少量的基于氯的(Cl2)气体，其中流量范围从约10sccm到约50sccm。
此外，在第二蚀刻处理期间，用于引发蚀刻室中的蚀刻离子的激励和直定向性的等离子体功率，即源功率和偏置功率，可在向晶片的顶部和底部区域两者供给功率的设备中执行，或在向顶部区域供给功率的设备中执行。当单独地供给源功率和偏置功率时，偏置功率被增大以防止蚀刻离子向接触塞23集中。在此，源功率对偏置功率的比范围从约2∶1.5到约2∶2。
如果He、HBr和Cl2的混合气体用于金属层24的第二蚀刻处理中，相当量的聚合物26则由于He和HBr气体而产生。因此，金属线100的底部部分形成了倾斜剖面24B。
即，通过利用He、HBr和Cl2的混合气体来执行第二蚀刻处理，可形成倾斜剖面24B，并且相当量的聚合物26可形成于底部经蚀刻部分上。
根据以上描述，包括第一和第二蚀刻处理的分离的蚀刻处理得以执行以形成金属线100。在第一蚀刻处理中，通过使用不产生聚合物的蚀刻气体来蚀刻而形成垂直剖面24A，而在第二蚀刻处理中，倾斜剖面24B形成于金属线100的底部经蚀刻部分，且相应地，相当量的聚合物26形成于底部经蚀刻部分上。因此，通过形成倾斜剖面24B以及相当量的聚合物26，在底部的金属线100和接触塞23之间的覆盖余量被增加。
此外，由于形成于倾斜剖面24B中的金属线100的底部经蚀刻部分，金属线100的线宽得以增加，并且通过覆盖接触塞23的入口，相当量的聚合物26在接触塞23和金属线100之间用作蚀刻阻挡。因此，在第二蚀刻处理期间，防止了接触塞23被损坏。即，在第二蚀刻处理期间所产生的聚合物26在相邻于金属线100和接触塞23的区域上累积，防止由于蚀刻离子而集中损坏。
如图2C中所示，掩模25被剥除。此时，在金属线100的底部经蚀刻部分形成的聚合物26被同时去除。
根据本发明的特定实施例，在底部的金属线和接触塞之间的覆盖余量可通过在倾斜剖面中形成金属线的底部经蚀刻部分而增加。而且，在倾斜剖面形成期间，形成了相当量的聚合物。所述聚合物在接触塞和金属线之间作为蚀刻阻挡而形成，且因此，可防止由蚀刻所引起的损坏。
本申请包含与2005年6月10日提交到韩国专利局的韩国专利申请No.KR 2005-49805相关的主题，其全部内容在此引入作为参考。
尽管已关于某些特定实施例而描述了本发明，对本领域的技术人员显而易见的是，可进行各种变化和修改，而不背离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于在半导体装置中制造金属线的方法，包括在基片上形成层间绝缘层；通过蚀刻所述层间绝缘层而形成接触孔；在所述层间绝缘层和所述接触孔上形成金属层；通过执行第一蚀刻处理而蚀刻所述金属层的部分；以及通过执行第二蚀刻处理而蚀刻所述金属层的剩余部分，直到所述层间绝缘层的表面被暴露并且所述金属线的底部部分被倾斜。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一蚀刻处理利用不产生聚合物的蚀刻气体来执行，而所述第二蚀刻处理利用产生相当量的聚合物的蚀刻气体来执行。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一蚀刻处理包括蚀刻所述金属层到所述金属层的总厚度的大约50％。
4.一种用于在半导体装置中制造金属线的方法，包括在基片上形成层间绝缘层；通过蚀刻所述层间绝缘层而形成接触孔；形成埋置在所述接触孔中的钨塞；通过采用低温处理而在所述层间绝缘层和所述钨塞上形成铝层；通过执行第一蚀刻处理来蚀刻所述铝层的部分；以及通过执行第二蚀刻处理来蚀刻所述铝层的剩余部分，直到所述层间绝缘层的表面被暴露且所述铝层的底部部分被倾斜。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述第一蚀刻处理利用基于氯的气体而执行。
6.如权利要求4所述的方法，其中所述第二蚀刻处理利用氦(He)气作为主蚀刻气体，且利用所述氦气、溴化氢(HBr)气体和基于氯的气体的混合气体来执行。
7.如权利要求6所述的方法，其中所述氦气以范围从约100sccm到约300sccm的量而流动；所述HBr气体以范围从约50sccm到约150sccm的量而流动；而所述基于氯的气体以范围从约10sccm到约50sccm的量而流动。
8.如权利要求4所述的方法，其中所述第二蚀刻处理在能够向晶片的顶部和底部区域两者供给功率的设备中执行。
9.如权利要求4所述的方法，其中所述第二蚀刻处理在能够向晶片的顶部区域供给功率的设备中执行。
10.如权利要求4所述的方法，其中所述第二蚀刻处理在设备中执行，其中源功率对偏置功率的比范围从约2∶1.5到约2∶2。
11.如权利要求4所述的方法，其中所述第一蚀刻处理包括蚀刻所述铝层到所述铝层的总厚度的大约50％。
全文摘要
提供了一种用于在半导体装置中制造金属线的方法。所述方法包括在基片上形成层间绝缘层；通过蚀刻所述层间绝缘层形成接触孔；在所述层间绝缘层和所述接触孔上形成金属层；通过执行第一蚀刻处理而蚀刻所述金属层的部分；以及通过执行第二蚀刻处理而蚀刻所述金属层的剩余部分，直到所述层间绝缘层的表面被暴露并且所述金属线的底部部分被倾斜。
文档编号H01L21/02GK1877809SQ20051013515
公开日2006年12月13日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年6月10日
发明者南基元 申请人:海力士半导体有限公司