[发明专利]一种增强低介电材料对TiN硬掩模刻蚀选择性的方法

摘要

本发明提供一种能够有效地增强低介电材料对TiN硬掩模刻蚀选择性的方法，将光刻胶剥离的操作划分为两个步骤，在第一步骤中利用O₂/CO/CO₂的等离子体进行刻蚀，直到接近TiN硬掩模的表面而使该表面不会暴露的位置，在第二步骤中则改用含氮（不含氧）的等离子体进行过刻蚀，将光刻胶等的剩余部分全部去除，使得TiN硬掩模的表面不会被氧化，保证了TiN硬掩模表面的氮含量。因此，在后续利用碳氟化合物的等离子体刻蚀形成沟道时，能够获得稳定的、相比原先使用O₂/CO/CO₂等离子体时相对较慢的刻蚀速率，从而提高低介电材料对TiN硬掩模的选择性，改善沟道刻蚀的效果。

主权项

一种增强低介电材料对TiN硬掩模刻蚀选择性的方法，该方法用于在半导体结构中对沟道及通孔进行一次成型的工艺中，所述半导体结构包含在衬底（10）上形成的金属层（11），再在所述衬底（10）及金属层（11）的表面向上依次形成的阻挡层（20）、低介电常数材料的介电层（30）、中间层（40）、TiN硬掩模（50）、底部抗反射层（60），以及光刻胶（70）；其特征在于，所述方法包含以下步骤：根据光刻胶（70）上形成的图案（71），向下依次刻蚀所述底部抗反射层（60）、中间层（40）和介电层（30），以形成该半导体结构中的所述通孔（80）；在形成所述通孔（80）后，依次进行光刻胶剥离的两个步骤：在第一步骤中，使用第一反应气体的等离子体，刻蚀去除全部的所述光刻胶（70），并刻蚀去除所述底部抗反射层（60）在深度方向上的绝大部分；在第二步骤中，使用第二反应气体的等离子体进行过刻蚀，以刻蚀去除所述底部抗反射层（60）的剩余部分，而使TiN硬掩模（50）的表面暴露出来；所述第二反应气体是含氮但不含氧的气体；在光刻胶剥离后，根据TiN硬掩模（50）上形成的开口（51），向下依次刻蚀所述中间层（40）和介电层（30），以形成该半导体结构中的所述沟道（90）。