一种改善晶圆表面缺陷的刻蚀方法与流程

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种改善晶圆表面缺陷的刻蚀方法。

背景技术：

在铝衬垫上形成与铝衬垫连接的接触孔是半导体制备工艺中常见的工序步骤，往往需要在铝衬垫上制备复合结构以及光刻胶，经过曝光显影后在复合结构内形成与铝衬垫连接的接触孔。

但是，现有技术中，往往容易在接触孔的侧壁以及复合结构的上表面形成含氟聚合物的沉积，这些含氟聚合物中的氟可能与铝衬垫中的铝或其衍生物反应，生成氢氟酸，而铝离子则会与水(比如空气中游离的水分子)产生反应生成氢氧化铝，此时氢氟酸、氢氧化铝和水反应会生成分子式为aloxfx的杂质，从而在铝衬垫暴露出的表面上形成缺陷。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出了一种改善晶圆表面缺陷的刻蚀方法，其中，包括：

步骤s1，提供一铝衬垫，于所述铝衬垫上制备具有暴露所述铝衬垫上表面的一接触孔的复合结构，且所述复合结构的上表面及所述接触孔的侧壁覆盖有一含氟聚合物层；

步骤s2，采用等离子体刻蚀所述接触孔的侧壁上覆盖的所述含氟聚合物层；

步骤s3，刻蚀去除所述复合结构的上表面覆盖的所述含氟聚合物层；

步骤s4，对暴露出的所述接触孔和所述复合结构进行清洗。

上述的刻蚀方法，其中，所述步骤s2中，刻蚀过程使用的工质为惰性气体。

上述的刻蚀方法，其中，所述惰性气体为氩气。

上述的刻蚀方法，其中，所述氩气的流量为900～1100sccm。

上述的刻蚀方法，其中，所述步骤s2中，刻蚀过程持续时间为12～18s。

上述的刻蚀方法，其中，所述步骤s3中，刻蚀过程使用的工质为四氟化碳或者氧气。

上述的刻蚀方法，其中，所述步骤s3中，刻蚀过程持续时间为25～35s。

上述的刻蚀方法，其中，所述复合结构包括：

氮氧化硅层，覆盖于所述铝衬垫的上表面；

硅酸乙酯层，覆盖于所述氮氧化硅层的上表面；

氮化硅层，覆盖于所述硅酸乙酯层的上表面。

上述的刻蚀方法，其中，所述氮氧化硅层的厚度为250～350a。

上述的刻蚀方法，其中，所述硅酸乙酯层的厚度为4.5～5.5ka。

上述的刻蚀方法，其中，所述氮化硅层的厚度为5.5～6.5ka。

有益效果：本发明提出的一种改善晶圆表面缺陷的刻蚀方法，能够排除接触孔侧壁及复合结构的上表面残留的聚合物对铝衬垫的影响，从而改善晶圆表面的缺陷情况。

附图说明

图1为本发明一实施例中改善晶圆表面缺陷的刻蚀方法的方法流程图；

图2为本发明一实施例中采用图1中的刻蚀方法形成的结构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

在一个较佳的实施例中，如图1和图2所示，提出了一种改善晶圆表面缺陷的刻蚀方法，可以包括：

步骤s1，提供一铝衬垫10，于铝衬垫10上制备具有暴露铝衬垫10上表面的一接触孔ct的复合结构20，且复合结构20的上表面及接触孔ct的侧壁覆盖有一含氟聚合物层30；

步骤s2，采用等离子体刻蚀接触孔ct的侧壁上覆盖的含氟聚合物层30；

步骤s3，刻蚀去除复合结构20的上表面覆盖的含氟聚合物层30；

步骤s4，对暴露出的接触孔ct和复合结构20进行清洗。

上述技术方案中，铝衬垫10、复合结构20以及接触孔ct的制备方法均可以与现有技术相同，例如还可以包括去除复合结构20上方的光阻层的步骤，而本发明的优势在于，能够去除聚合物残留以避免聚合物残留在暴露出的铝衬垫10上形成缺陷；举例来说，当铝衬垫10的材质为铝且聚合物中含有氟，此时，形成的杂质40可能会在铝衬垫10的上表面沉积，使得铝衬垫10表面产生缺陷；步骤s2中采用等离子体刻蚀含氟聚合物层30的步骤能够部分或全部取出含氟聚合物层30，等离子体轰击后的含氟聚合物层30更容易在后续的清洗中被去除。

在一个较佳的实施例中，步骤s2中，刻蚀过程使用的工质为惰性气体。

上述实施例中，优选地，惰性气体为氩气。

上述实施例中，优选地，氩气的流量为900～1100sccm(standardcubiccentimeterperminute，每分钟标准毫升)，例如为950sccm，1000sccm或1050sccm等。

上述实施例中，优选地，步骤s2中，刻蚀过程持续时间为12～18s，例如为14s，15s或16s等。

上述技术方案中，步骤s2中的刻蚀过程需要的压强大约为50mtorr，采用的电源频率大约为13.56mhz，电源功率大约为600w。

在一个较佳的实施例中，步骤s3中，刻蚀过程使用的工质为四氟化碳或者氧气。

上述实施例中，优选地，步骤s3中，刻蚀过程持续时间为25～35s，例如为28s，30s或32s等。

上述技术方案中，步骤s3中的刻蚀过程需要的压强优选地为50mtorr；工质为四氟化碳时采用的电源频率优选地为60mhz，电源功率优选地为1000w，流量优选地为50sccm；工质为氧气时采用的电源频率优选地为13.56mhz，电源功率优选地为500w，流量优选地为1500sccm。

在一个较佳的实施例中，复合结构20可以包括：

氮氧化硅层21，覆盖于铝衬垫10的上表面；

硅酸乙酯层22，覆盖于氮氧化硅层21的上表面；

氮化硅层23，覆盖于硅酸乙酯层22的上表面。

上述技术方案中，复合结构20形成的薄膜能够实现理想的应力控制。

上述实施例中，优选地，所述氮氧化硅层的厚度为250～350a(埃)，例如为280a，300a或者320a等。

上述实施例中，优选地，所述硅酸乙酯层的厚度为4.5～5.5ka(千埃)，例如为4.8ka，5ka或者5.2ka等。

上述实施例中，优选地，氮化硅层23的厚度为5.5～6.5ka，例如为5.8ka，6.0ka或者6.2ka等。

通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种改善晶圆表面缺陷的刻蚀方法，包括：步骤S1，提供一铝衬垫，于铝衬垫上制备具有暴露铝衬垫上表面的一接触孔的复合结构，且复合结构的上表面及接触孔的侧壁覆盖有一含氟聚合物层；步骤S2，采用等离子体刻蚀接触孔的侧壁上覆盖的含氟聚合物层；步骤S3，刻蚀去除复合结构的上表面覆盖的含氟聚合物层；步骤S4，对暴露出的接触孔和复合结构进行清洗；上述技术方案能够排除接触孔侧壁及复合结构的上表面残留的聚合物对铝衬垫的影响，从而改善晶圆表面的缺陷情况。

技术研发人员：杜鹏飞;张成铖;谢岩;刘选军
受保护的技术使用者：武汉新芯集成电路制造有限公司
技术研发日：2017.05.19
技术公布日：2017.09.01