High-K电容介质刻蚀的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115988958A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211535476.6(22)申请日2022.11.30(71)申请人华虹半导体（无锡）有限公司地址214028江苏省无锡市新吴区新洲路30号(72)发明人赵雁雁汪健王玉新姚智(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211专利代理师焦健(51)Int.Cl.H10N97/00(2023.01)H01L23/64(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称High-K电容介质刻蚀的方法(57)摘要本发明提供一种High‑K电容介质刻蚀的方法，包括：提供一半导体结构，包括MIM电容下极板、形成于MIM电容下极板表面的High‑K电容介质层及形成于High‑K电容介质层表面的MIM电容上极板，且MIM电容上极板定义出High‑K电容介质层所要保留的范围；对High‑K电容介质层进行刻蚀，且在刻蚀过程中，通入三氯化硼与氯气的配比范围为3:1～9:1的混合气体，并采用1000W～1500W源功率及0W～80W的偏压功率，且通入50sccm～200sccm的AR气体。通过本发明解决了以现有的刻蚀High‑K电容介质方法易导致High‑K电容介质刻蚀不完全，且易导致下极板粗糙、损失较多的问题。CN115988958ACN115988958A权利要求书1/1页1.一种High‑K电容介质刻蚀的方法，其特征在于，所述方法包括：提供一半导体结构，所述半导体结构包括MIM电容下极板、形成于所述MIM电容下极板表面的High‑K电容介质层及形成于所述High‑K电容介质层表面的MIM电容上极板，且所述MIM电容上极板定义出所述High‑K电容介质层所要保留的范围；对所述High‑K电容介质层进行刻蚀，且在刻蚀过程中，通入三氯化硼与氯气的配比范围为3:1～9:1的混合气体，并采用1000W～1500W源功率及0W～80W的偏压功率，且通入50sccm～200sccm的AR气体。2.根据权利要求1所述的High‑K电容介质刻蚀的方法，其特征在于，所述三氯化硼与氯气的配比为6:1。3.根据权利要求1所述的High‑K电容介质刻蚀的方法，其特征在于，所述High‑K电容介质层的材质包括氧化铝、氧化锆或氧化铪。4.根据权利要求3所述的High‑K电容介质刻蚀的方法，其特征在于，所述High‑K电容介质层包括氧化铝。5.根据权利要求4所述的High‑K电容介质刻蚀的方法，其特征在于，所述氧化铝的厚度范围为50埃～220埃。6.根据权利要求1所述的High‑K电容介质刻蚀的方法，其特征在于，在刻蚀过程中，采用的压强的取值范围为6mtorr～20mtorr。7.根据权利要求1所述的High‑K电容介质刻蚀的方法，其特征在于，刻蚀时间为3s～30s。8.根据权利要求1～7任一项所述的High‑K电容介质的刻蚀的方法，其特征在于，所述半导体结构还包括硬掩膜层及光刻胶层，所述硬掩膜层形成于所述MIM电容上极板的表面，所述光刻胶层形成于所述硬掩膜层的表面。9.根据权利要求8所述的High‑K电容介质刻蚀的方法，其特征在于，所述半导体结构还包括介质层，此时，所述MIM电容下极板形成于所述介质层的表面。2CN115988958A说明书1/3页High‑K电容介质刻蚀的方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种High‑K电容介质刻蚀的方法。背景技术[0002]电容器大致分为前道电容和后道电容，而前道电容包括MOS电容及PN结电容，后道电容包括MIM(金属层‑绝缘层‑金属层)电容及MOM(金属层‑氧化层‑金属层)电容，其中，MIM电容能够提供较好的频率及温度特性，且可形成于层间金属及铜互连制程，用于降低与CMOS前端工艺整合的复杂度及困难程度，因此，其被广泛用于各种集成电路中。[0003]MIM电容结构包括电容下极板、电容介质层及电容上极板，且电容介质层位于电容上极板与电容下极板之间。而为了达到提高MIM电容密度的目的，目前通常是采用高介电常数的电容介质层，然而，高介电常数的电容介电层的材料硬度较大，对其进行刻蚀形成MIM电容的电容介质层时，易于产生刻蚀不完全，并造成电容下极板粗糙及电容下极板损失的问题，因此，高介电常数的电容介电层的刻蚀工艺及工艺控制要求比较高。发明内容[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种High‑K电容介质刻蚀的方法，用于解决以现有的刻蚀High‑K电容介质层方法易导致High‑K电容介质层刻蚀不完全，且易导致MIM电容下极板粗糙、损失较多的问题。[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种High‑K电容介质刻蚀的方法，