[发明专利]一种刻蚀方法

说明书

本发明公开了一种刻蚀方法，形成光滑的通孔剖面形貌，包含：步骤一，在三层刻蚀结构中，具有掺杂碳化硅薄膜，所述的掺杂碳化硅薄膜的上表面覆盖一层未掺杂硅玻璃USG，USG层之上还覆盖有一层NFC层；所述的掺杂碳化硅薄膜的下表面具有金属层；所述的USG层中形成深孔，所述的深孔分为两段，上段的孔直径大于下段的孔；孔内填充有金属；向下刻蚀到深孔的下段；步骤二，进行第一次的光刻胶的刻蚀工艺，采用含F的刻蚀气体对光刻胶进行刻蚀的同时对深孔内的掺杂碳化硅薄膜的形貌进行刻蚀修饰；步骤三，进行第二次的光刻胶的刻蚀工艺，去除剩余的光刻胶。本发明通过对光刻胶的含F气体刻蚀工艺，去除氧化物残留，修饰深孔的刻蚀形貌，提高深孔填充的可靠性。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造领域，特别是指一种在刻蚀工艺中能有效去除tri-layer刻蚀中产生的氧化物残留的刻蚀方法。

背景技术

在含有光刻胶（resist）、含Si的抗反射涂层（SiARC）和旋涂的有机碳的Tri-layer（三层）制程的沟槽刻蚀中, 需要在保证沟槽的特征尺寸CD以及沟槽剖面形貌的同时得到合适的连接通孔Via的连接形貌，该形貌对于产品的可靠性等性能指标至关重要。在沟槽的刻蚀过程中无法避免的是在NFC层（一种类似于光刻胶的聚合物）与氧化层交界处存在氧化物篱笆状残留，这种氧化物残留会在接下来的蚀刻中导致连接通孔的形貌不好，进而影响产品的可靠性等。

现有的Tri-layer制程工艺包括如下的步骤：

步骤一，淀积低温氧化硅层并刻蚀；

步骤二，NFC层刻蚀；

步骤三，淀积介电抗反射涂层 (Dielectric Anti Reflective Coating，DARC)抑制驻波；

步骤四，氧化硅层刻蚀；

步骤五，采用氧气作为刻蚀气体，移除光刻胶；

步骤六，对底层的掺杂碳化硅薄膜进行刻蚀。

上述工艺会导致如下的问题：该蚀刻方法在局部刻蚀完成之后出现墙状残留，导致最终的沟槽或孔的侧壁形态有双斜坡的现象,如图1及图2所示，图1中的沟槽在继续完成刻蚀形成图2所示的结构之后，会出现氧化硅层残留（图中虚线圈注处所示），该缺陷会导致接下来的通孔形貌不好，进一步影响产品的可靠性等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种刻蚀方法，形成光滑的通孔侧壁。

为解决上述问题，本发明所述的刻蚀方法，包含：

步步骤一，在三层刻蚀结构中，具有一掺杂碳化硅薄膜，所述的掺杂碳化硅薄膜具有相对的两个表面；定义掺杂碳化硅薄膜的一表面为上表面，与之相对的另一面为下表面；所述上表面覆盖一层未掺杂硅玻璃USG，USG层之上还覆盖有一层NFC层；所述的掺杂碳化硅薄膜的下表面具有金属层；

所述的USG层中形成深孔，所述的深孔分为两段，上段的孔直径大于下段的孔；深孔内具有填充物；向下刻蚀到深孔的下段；

步骤二，进行第一次的光刻胶的刻蚀工艺，采用含F的混合刻蚀气体对光刻胶进行刻蚀的同时对深孔内的未掺杂硅玻璃USG的形貌进行刻蚀修饰；

步骤三，进行第二次的光刻胶的刻蚀工艺，去除剩余的光刻胶。

进一步地改进是，所述的金属层为铜。

进一步的改进是，在所述的步骤一之前，还包含有低温氧化硅层LTO层刻蚀工艺步骤。