金属绝缘体金属元件的制造方法.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CN108538814A(43)申请公布日2018.09.14(21)申请号201710153461.6(22)申请日2017.03.15(30)优先权数据1061066062017.03.01TW(71)申请人力晶科技股份有限公司地址中国台湾新竹科学工业园区(72)发明人戴炘张柏成黄慧秦窦培庭吕明政(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人陈小雯(51)Int.Cl.H01L23/64(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图5页(54)发明名称金属绝缘体金属元件的制造方法(57)摘要本发明公开一种金属绝缘体金属元件的制造方法，包括：在基底上依序形成第一金属层、绝缘层及第二金属层，以形成金属绝缘体金属结构；在所述第二金属层的至少一部分上形成图案化掩模层；使用不含碳的蚀刻剂对未形成有所述图案化掩模层的所述第二金属层及所述绝缘层进行蚀刻；以及使用包含氧化剂及金属氧化物蚀刻剂的混合溶液对经蚀刻的所述金属绝缘体金属结构进行清洗，以去除残留在所述金属绝缘体金属结构上的多余聚合物。CN108538814ACN108538814A权利要求书1/1页1.一种金属绝缘体金属元件的制造方法，包括：在基底上依序形成第一金属层、绝缘层及第二金属层，以形成金属绝缘体金属结构；在所述第二金属层的至少一部分上形成图案化掩模层；使用不含碳的蚀刻剂对未形成有所述图案化掩模层的所述第二金属层及所述绝缘层进行蚀刻；以及使用包含氧化剂及金属氧化物蚀刻剂的混合溶液对经蚀刻的所述金属绝缘体金属结构进行清洗，以去除残留在所述金属绝缘体金属结构上的多余聚合物。2.如权利要求1所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其中所述第一金属层及所述第二金属层的材料为钽、氮化钽或者其组合。3.如权利要求1所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其中在所述第二金属层及所述绝缘层的蚀刻之后，还包括去除所述图案化掩模层的灰化步骤。4.如权利要求1所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其中所述不含碳的蚀刻剂为包括氯气以及氯化硼的蚀刻气体。5.如权利要求1所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其中所述氧化剂是选自由过氧化氢及臭氧组成的群组中的至少一种。6.如权利要求1所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其中所述氧化剂为硫酸、过氧化氢以及水的DSP混合溶液。7.如权利要求6所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其中所述氧化剂中，以重量百分比计，硫酸、过氧化氢以及水的比例为1:1:10～1:1:30。8.如权利要求1所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其中所述金属氧化物蚀刻剂包括有机含氟化合物或无机含氟化合物。9.如权利要求8所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其中所述有机含氟化合物是选自季铵氟化物中的一种，所述无机含氟化合物是选自由氢氟酸、氟化铵及氟硅酸组成的群组中的至少一种。10.如权利要求1所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其中所述金属氧化物蚀刻剂包括氢氟酸。11.如权利要求1所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其中所述氧化剂为硫酸、过氧化氢以及水的DSP混合溶液，以重量百分比计，硫酸、过氧化氢以及水的比例介于1:1:10～1:1:30，并且所述金属氧化物蚀刻剂包括氢氟酸。12.如权利要求11所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其中所述DSP混合溶液与所述氢氟酸的比例，以重量百分比计，介于1000:1～100:1的范围。13.如权利要求1所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其作业环境的pH值为pH<4或者pH>12。14.如权利要求1所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其作业环境的温度介于25℃～220℃的范围内。15.如权利要求3所述的金属绝缘体金属元件的制造方法，其作业环境的温度小于130℃。2CN108538814A说明书1/7页金属绝缘体金属元件的制造方法技术领域[0001]本发明涉及一种半导体元件的制造方法，特别是涉及一种金属绝缘体金属元件(metal-insulator-metaldevice,MIMdevice)的制造方法。背景技术[0002]金属绝缘体金属元件是半导体元件中经常使用的构件，最常见的用途是用于金属绝缘体金属电容器。[0003]金属绝缘体金属元件为具有金属绝缘体金属结构的半导体构件。关于金属绝缘体金属元件的制造方法，请参照图1A，一般是于基底101上依序形成第一金属层102、绝缘层103及第二金属层104后，以图案化掩模层105作为掩模，并使用含碳的蚀刻气体(例如CF4等氟化碳气体以及C2H4)来进行蚀刻步骤(等离子体蚀刻，或称为干式蚀刻)。之后进一步对整个金属绝缘体金属结构100进行清洗步骤。[0004]然而，上述步骤会产生一些问题，例如请参照图1B，当使用钽、氮化钽或者其组合作为第