[发明专利]沟槽制作方法

说明书

本发明提供了一种沟槽制作方法，提供一衬底，所述衬底的表面依次形成有介质层、先进图形膜层、防反射涂覆层和具有第一开口的图形化的光阻层；以图形化的光阻层为掩膜，刻蚀防反射涂覆层形成第二开口；以剩余的防反射涂覆层为掩膜，刻蚀所述先进图形膜层形成第三开口，再去除所述剩余的防反射涂覆层；以剩余的先进图形膜层为掩膜，刻蚀所述介质层，形成贯穿所述介质层的沟槽。依次逐层刻蚀，逐层去除上一层的掩模层，逐层变窄，形成高深宽比的沟槽，防止光阻在沟槽底部残留。采用先进图形膜层为掩模对桥接缺陷进行良好的控制，图形转移能力更加可靠与稳定，沟槽的物理形貌得到良好的控制，有效控制刻蚀过程停止和聚合物堆积。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，特别涉及一种沟槽制作方法。

背景技术

高深宽比的沟槽在3D集成电路(3DIC)中广泛应用，例如用于实现金属互连的沟槽。刻蚀形成高深宽比的沟槽时，通常是一边刻蚀气体向下刻蚀形成沟槽，一边通入聚合物气体在沟槽侧壁形成聚合物以减少沟槽侧壁的化学腐蚀。刻蚀中，随着先前形成在侧壁上的聚合物，在离子碰撞侧壁的影响下，脱离侧壁再次移动，重新在更深的侧壁上附着。这样侧壁上的聚合物不断地被驱赶向下附着，从而很容易出现聚合物堆积导致高深宽比的沟槽部分刻蚀或刻蚀停止，同时采用单层光阻层作为刻蚀阻挡层制作高深宽比的沟槽很容易出现桥接缺陷(brige defect)，还易出现光阻在沟槽底部残留。

发明内容

本发明的目的在于提供一种沟槽制作方法，以解决现有的刻蚀沟槽中出现的聚合物堆积导致的沟槽部分刻蚀或刻蚀停止，以及刻蚀沟槽易出现的桥接缺陷和光阻在沟槽底部残留问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种沟槽制作方法，包括：

提供一衬底，所述衬底的表面依次形成有介质层、先进图形膜层、防反射涂覆层和具有第一开口的图形化的光阻层；

以所述图形化的光阻层为掩膜，刻蚀所述防反射涂覆层形成第二开口，并停止在所述先进图形膜层上，再去除所述图形化的光阻层；所述第二开口的最小截面宽度小于所述第一开口的最小截面宽度；

以剩余的防反射涂覆层为掩膜，刻蚀所述先进图形膜层形成第三开口，并停止在所述介质层上，再去除所述剩余的防反射涂覆层，所述第三开口的最小截面宽度小于所述第二开口的最小截面宽度；以及，

以剩余的先进图形膜层为掩膜，刻蚀所述介质层，并停止在所述衬底上，形成贯穿所述介质层的沟槽，再去除所述剩余的先进图形膜层，所述沟槽的最小截面宽度小于等于所述第三开口的最小截面宽度。

进一步的，所述第二开口的最小截面宽度是所述第一开口的最小截面宽度的40％～60％。

进一步的，所述沟槽的最小截面宽度是所述第一开口的最小截面宽度的20％～30％。

进一步的，刻蚀所述先进图形膜层形成所述第三开口的过程中，刻蚀气体包括COS、O₂和N₂。

进一步的，刻蚀所述先进图形膜层形成所述第三开口的过程包括：执行两个阶段的刻蚀，在所述两个阶段的刻蚀中所述COS的流量占刻蚀气体的总流量的比例不同。

进一步的，刻蚀所述先进图形膜层形成所述第三开口的过程包括：

执行第一阶段刻蚀，所述第一阶段刻蚀中所述COS的流量占刻蚀气体的总流量的20％～25％；以及，

执行第二阶段刻蚀，所述第二阶段刻蚀中所述COS的流量占刻蚀气体的总流量的14％～18％。

进一步的，执行第一阶段刻蚀，所述COS的流量为55sccm～65sccm、所述O₂的流量为95sccm～105sccm，所述N₂的流量为95sccm～105sccm；