一种通孔刻蚀方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114284205A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111508943.1(22)申请日2021.12.10(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)发明人马莉娜姚道州(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人刘昌荣(51)Int.Cl.H01L21/768(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图11页(54)发明名称一种通孔刻蚀方法(57)摘要本发明提供一种通孔刻蚀方法，包括提供一复合结构，复合结构包括一第一材质介质层，及覆盖于第一材质介质层上表面的第二材质介质层，第二材质介质层中包括一介质层，填充于一第一金属层及一第二金属层之间，并覆盖第一金属层露出第二金属层的部分，以及第二金属层的上表面；提供一掩膜覆盖复合结构；通过掩膜，刻蚀复数个通孔；提供一刻蚀选择比，根据刻蚀选择比逐次刻蚀复数个通孔，并于每次刻蚀后调整刻蚀选择比，降低第一材质介质层和/或介质层的刻蚀量，以使复数个通孔的底部停留在不同的深度。本发明技术方案的有益效果为：既保证了通孔形貌，同时又能控制不同目标位置的通孔能够各自停止在需要的深度。CN114284205ACN114284205A权利要求书1/1页1.一种通孔刻蚀方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤S1，提供一复合结构，所述复合结构至少包括一第一材质介质层，及覆盖于所述第一材质介质层上表面的第二材质介质层，所述第二材质介质层中包括一台阶结构，所述台阶结构包括复数级台阶，所述台阶结构包括，一第一金属层，一第二金属层，位于所述第一金属层上方，且所述第二金属层的投影覆盖部分所述第一金属层，一介质层，填充于所述第一金属层及所述第二金属层之间，并覆盖所述第一金属层露出所述第二金属层的部分，以及所述第二金属层的上表面；步骤S2，提供一掩膜覆盖所述复合结构，并于所述掩膜上打开对应待刻蚀的复数个通孔的窗口；步骤S3，通过所述掩膜，刻蚀复数个所述通孔；步骤S4，提供一刻蚀选择比，根据所述刻蚀选择比逐次刻蚀复数个所述通孔，并于每次刻蚀后调整所述刻蚀选择比，降低所述第一材质介质层和/或所述介质层的刻蚀量，以使复数个所述通孔的底部停留在不同的深度。2.如权利要求1所述的通孔刻蚀方法，其特征在于，所述还包括一一互联层，所述第一材质介质层覆盖于所述互联层上表面。3.如权利要求1所述的通孔刻蚀方法，其特征在于，所述台阶结构包括层间电容。4.如权利要求1所述的通孔刻蚀方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述通孔包括，第一类通孔，底部分别停止于所述台阶结构的每一级台阶上，第二类通孔，底部停止于所述第一材质介质层中。5.如权利要求1所述的通孔刻蚀方法，其特征在于，所述步骤S4中，每次刻蚀停止于，底部未到达目标位置的通孔中，预定刻蚀深度最浅的通孔的目标位置，上方一预定距离处。6.如权利要求1所述的通孔刻蚀方法，其特征在于，所述第一材质介质层的材质包括氮化硅或掺氮碳化硅。7.如权利要求1所述的通孔刻蚀方法，其特征在于，所述第二材质介质层的材质包括氧化硅。8.如权利要求1所述的通孔刻蚀方法，其特征在于，所述介质层的材质包括氮化硅或掺氮碳化硅。9.如权利要求1所述的通孔刻蚀方法，其特征在于，所述步骤2中，所述掩膜为光刻胶层。10.如权利要求1所述的通孔刻蚀方法，其特征在于，还包括一粘附层设置于所述掩膜与所述复合结构上表面之间以提高所述掩膜的附着力。2CN114284205A说明书1/4页一种通孔刻蚀方法技术领域[0001]本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种通孔刻蚀方法。背景技术[0002]半导体制造过程中，后段工艺通常指完成芯片的金属互联的过程，现有技术中通常会在芯片的金属互联层的金属层之间制备层间电容结构以提高芯片面积的使用效率。[0003]现有的嵌入式闪存，功率器件，电源管理芯片等各种芯片的后段工艺中一般都包含了层间电容的制备过程，在层间电容的制备过程中需要通过刻蚀通孔连接构成层间电容的上下两层金属层，在刻蚀通孔的过程中由于层间电容的上下两层金属层存在不同台阶差，使得通孔的刻蚀终点难以控制，且前驱的化学机械研磨工艺因负载效应，会造成晶圆中部和边缘的介质厚度存在较大差异的图案效应，在此基础上如采用传统刻蚀工艺刻蚀层间电容的接触通孔，由于无法精确地控制通孔如图1‑3所示，通孔形貌差，层间电容的极板易击穿而产生击穿电压等电性失效。发明内容[0004]针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种通孔刻蚀方法。具体技术方案如下：[0005]一种通孔刻蚀方法，其中，包括以下步骤，[0006]步骤S1，提供一复合结构，所述复合结构至少包括一第一材质介质层，及覆盖于所述第一材质介质