[发明专利]基材的蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蚀刻方法，且特别涉及一种以扩散控制材料进行湿式蚀 刻的方法。

背景技术

为了制造集成电路，半导体工艺中是以光学光刻工艺来图案化各种材料 层。光学光刻工艺包含光致抗蚀剂(phototresist；resist)涂布、曝光及显影 (developing)。目前，当在含有材料层(例如金属薄膜)的晶片基材上形 成光致抗蚀剂图案时，基材可能会遭到湿式化学品蚀刻，因而需于随后作额 外的润洗。

然而，现有的湿式化学蚀刻剂具有下列各种问题。湿式化学蚀刻不具有 良好的选择性及具有显著的横向蚀刻。换句话说，位于光致抗蚀剂图案底下 的薄膜实质上并未被光致抗蚀剂保护而受到蚀刻，甚或造成光致抗蚀剂剥 落。此外，由于横向蚀刻，光致抗蚀剂图案不能适当转移至其底下的薄膜。 由于湿式化学蚀刻的速率非常快，即使稀释蚀刻浓度或降温，无法对蚀刻速 率有良好的控制，这更恶化了横向蚀刻的问题。湿式蚀刻具有高渗透能力， 例如毛细力(capillary force)，能渗透至光致抗蚀剂与基材上的材料层之间 的界面。这些化学渗透可能也造成光致抗蚀剂剥离及对于在光致抗蚀剂图案 底下的材料层造成预期外的蚀刻效应。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种基材的蚀刻方 法，包括：形成一光致抗蚀剂图案于该基材上；对该基材施予一化学蚀刻液 体，其中该化学蚀刻液体包含一扩散控制材料；移除该化学蚀刻液体；以及 移除该光致抗蚀剂图案。

本发明也提供一种基材的蚀刻方法，包括：形成一光致抗蚀剂图案于该 基材上，该基材具有一高介电材料层及一位于该高介电材料层上的金属层； 对该金属层施予一化学蚀刻液体，其中该化学蚀刻液体包含一添加剂以增加 该化学蚀刻液体的黏度；移除该化学蚀刻液体；以及移除该光致抗蚀剂图案。

本发明的优点包含改善向下及横向的蚀刻速率，且没有化学品渗透至光 致抗蚀剂所覆盖的基材；以聚合物控制有效控制化学性质来控制蚀刻速率； 以聚合物的混合化学品来控制酸扩散长度以减少毛细力或渗透现象；使用加 热板以使基材达到较高的温度。此外，在烘烤工艺之后，可消除聚合物残余 物。顺应性蚀刻材料可在相同的蚀刻工艺及时问中针对不同目的来结合不同 的化学品。

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举 出较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1a～图6c为本发明所述的各种实施例中半导体结构于各种制造阶段一 系列剖面图。

上述附图中的附图标记说明如下：

2～第一材料层

4～第二材料层

6～图案化光致抗蚀剂

8～有机残留物

9～湿式化学蚀刻剂

12、14、16～顺应性蚀刻材料

具体实施方式

本发明接下来将会提供许多不同的实施例以实施本发明中不同的特征。 各特定实施例中的组成及配置将会在以下作描述以简化本发明，但这些实施 例并非用于限定本发明。此外，在本说明书的各种例子中可能会出现重复的 元件符号以便简化描述，但这不代表在各个实施例和/或附图之间有何特定的 关连。再者，当提到某一层在另一层“之上”或“上方”，可代表两层之间 直接接触或中间更插有其他元件或膜层。

图1a至图1c为一实施例中半导体结构于各种制造阶段时的剖面图。参 见图1a，半导体结构包含半导体晶片、第一材料层2(或“基材1”)位于 第二材料层4上(或“基材2”)，且第二材料层4位于晶片上。第一材料 层2包含金属薄膜、金属氧化物或氧化物。第二材料层4包含氧化物、金属 氧化物、金属或硅。在基材1上形成图案化光致抗蚀剂6以图案化第一材料 层2或也一并图案化第二材料层4。使用传统蚀刻溶液对第一材料层进行湿 式蚀刻工艺，并将图案化光致抗蚀剂开口内的第一材料层移除，如图1b所 示。接着，在湿式蚀刻工艺之后将光致抗蚀剂剥除。然而，如图1c所示， 在剥除光致抗蚀剂之后可能会在光致抗蚀剂的侧壁区域存在有机残留物8。