CN107910258A - 金属线的制造方法及隔离金属线的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属线的制造方法及隔离金属线的方法，包括：1）于金属层上形成抗反射层；2）于抗反射层上形成光阻层，并于光阻层中形成刻蚀窗口；3）采用包含卤素的气体并添加烷类气体，对金属层进行刻蚀，以将金属层分隔为若干金属线；其中，所述烷类气体与所述包含卤素的气体反应生成辅助碳卤素化合物，用以避免所述金属线侧壁的侧蚀，以及降低所述光阻层在刻蚀过程中的消耗速率。本发明以添加烷类气体作为刻蚀铝的副产物CClx来源，可有效降低光阻层的蚀刻率，避免了因光阻层残留量不足而导致金属线的线宽变小以及顶部损伤；同时，副产物CClx可以进一步避免所述金属线侧壁的侧蚀，使得所述金属线的整体宽度与目标宽度进本相同。

Description

金属线的制造方法及隔离金属线的方法

技术领域

本发明属于半导体制造领域，特别是涉及一种金属线的制造方法及隔离金属线的方法。

背景技术

现有的一种金属线蚀刻制程流程如图1～图2所示，通常，所述金属线刻蚀前的结构如图1所示，其包括一基底101，位于基底101上的氮化钛(TiN)层102，位于所述氮化钛(TiN)层102的金属层103，位于所述金属层103上的抗反射层104以及位于所述抗反射层104上的光阻层105。接着借由使用含卤素的气体，例如Cl₂、BCl₃、HCl、HBr等气体，在一定腔室温度条件，通常为50～70摄氏度，腔室压力为4mTorr-20mTorr，蚀刻时间约为2分钟～4分钟，可蚀刻出完整的金属导线，如铝(Al)与刻蚀气体中的Cl离子反应生成AlCl₃气体而去除，而光阻层的碳在氯的反应下形成CClx副产物106附着在金属线侧壁，进而保护侧壁，避免侧蚀，如图2所示。

随着制程线宽的缩小，为了高精准度CD(critical dimension)控制与光阻层曝光显影能力限制，光阻层厚度有限制，而CD的减小或是蚀刻区域(open area)变大，所需的蚀刻时间均会变长，在光阻层厚度无法增加的情况下，光阻层剩余厚度减少至无法提供足够碳产生CClx副产物保护侧壁，造成金属壁侧蚀，会导致金属阻值过大，其中，图3显示为光阻层剩余量较大的刻蚀情况示意图，图4显示为光阻层剩余不足时的刻蚀情况示意图，图3中金属线的宽度D1基本和目标宽度相同，而图4中金属线侧蚀严重，宽度D2比目标宽度大大缩小。同时，光阻层厚度不足容易造成金属线顶端损伤109的问题导致接触面积变小阻值变大的问题，如图4所示。

当线宽缩小，光阻层105深宽比越来越高，相同光阻层105厚度下容易造成光阻层倒塌(Toppling)107，或是底部显影不完全而残留光阻层残渣(scum)108，如图5所示。

更进一步地，隔离金属线的制作流程如图6～图7所示，金属线103顶端因损伤109造成较不垂直的角度，后续绝缘介质110填入容易填入而填满金属线之间的凹槽，由于电容器定义是由两金属线之间夹一层绝缘介质构成。理论电容值公式中，绝缘介质的厚度(dx)与电容成反比，绝缘介质的介电系数与电容成正比，在制程缩小的情况下，金属线之间的空间越来越小，绝缘介质完全填满两金属线之间的凹槽时，会造成寄生电容越来越大，从而影响运算速度。

基于以上所述，提供一种可以有效改善金属线的刻蚀形貌，以及提高金属线性能的制造方法实属必要。

发明内容

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金属线及隔离金属线的制造方法，用于解决现有技术中金属线刻蚀过程中存在的多种问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种金属线的制造方法，所述制造方法包括：1)提供一金属层，于所述金属层上形成抗反射层；2)于所述抗反射层上形成光阻层，并于所述光阻层中形成刻蚀窗口；以及3)采用包含卤素的气体作为刻蚀气体，并添加烷类气体作为辅助气体，对所述金属层进行刻蚀，以于所述金属层中形成若干凹槽，所述凹槽将所述金属层分隔为若干金属线；其中，在刻蚀的过程中，所述烷类气体与所述包含卤素的气体反应生成辅助碳卤素化合物在所述金属线的侧壁，所述辅助碳卤素化合物用以避免所述金属线侧壁的侧蚀以及用以降低所述光阻层在刻蚀过程中的消耗速率。

优选地，所述光阻层包含碳氢氧化合物，在步骤3)的刻蚀过程中，所述光阻层中的碳元素反应生成主要碳卤素化合物，该主要碳卤素化合物与所述辅助碳卤素化合物共同附着于所述金属线的侧壁，以避免所述金属线侧壁的侧蚀，最终使得所述金属线的整体宽度与目标宽度概呈相同。

优选地，所述光阻层包含碳氢氧化合物，在步骤3)的刻蚀过程中，所述包含卤素的气体与所述光阻层反应而造成所述光阻层被消耗，所述辅助碳卤素化合物用以降低所述包含卤素的气体与所述光阻层的反应速率，以降低所述光阻层在刻蚀过程中的消耗速率，使得所述金属线的顶部宽度与目标宽度概呈相同。

优选地，步骤2)中，所述光阻层与所述金属层的厚度比选自于1.5:1～1.8:1，进一步地，所述金属层的厚度选自于500nm～600nm，所述光阻层的厚度选自于750nm～1080nm，以保证所述光阻层刻蚀过程中的残留量，并降低所述光阻层的倒塌概率。

优选地，所述金属层的材料选自于铝(Al)及铝铜合金(AlCu)中的一种，其中，所述铝铜合金(AlCu)中，铜(Cu)元素占所述铝铜合金(AlCu)的质量比为不大于5％。

过少的烷类气体不能满足对金属线侧壁的保护以及满足光阻层的残留量，而过多的烷类气体可能会降低金属线的刻蚀速率，优选地，所述烷类气体占所述包含卤素的气体与所述烷类气体之和的流量比选自于1％～3％。此范围内的烷类气体可避免所述金属线侧壁的侧蚀，降低所述光阻层在刻蚀过程中的消耗速率，且基本不会降低金属线的刻蚀速度。

优选地，所述含卤素的气体选自于氯气(Cl₂)、氯化硼(BCl₃)、氯化氢(HCl)及溴化氢(HBr)所组成的群组中的一种或多种的组合，所述烷类气体选自于甲烷(CH₄)、乙烷(C₂H₆)及丙烷(C₃H₈)所组成的群组中的一种或多种的组合。

优选地，所述抗反射层包含氮化钛(TiN)。

本发明还提供一种隔离金属线的制造方法，所述制造方法包括：1)提供一金属层，于所述金属层上形成抗反射层；2)于所述抗反射层上形成光阻层，并于所述光阻层中形成刻蚀窗口；以及3)采用包含卤素的气体作为刻蚀气体，并添加烷类气体作为辅助气体，对所述金属层进行刻蚀，以于所述金属层中形成若干凹槽，所述凹槽将所述金属层分隔为若干金属线；其中，在刻蚀的过程中，所述烷类气体与所述包含卤素的气体反应生成辅助碳卤素化合物在所述金属线的侧壁，所述辅助碳卤素化合物用以避免所述金属线侧壁的侧蚀，使得所述金属线的整体宽度与目标宽度概呈相同；同时，所述辅助碳卤素化合物用以降低所述光阻层在刻蚀过程中的消耗速率，使得所述金属线的顶部宽度与目标宽度概呈相同；以及4)于所述凹槽中填充绝缘介质，所述绝缘介质于所述凹槽顶部提前形成封口，以于所述绝缘介质内部形成空气孔隙，从而获得较低的寄生电容。

优选地，所述光阻层包含碳氢氧化合物，在步骤3)的刻蚀过程中，所述光阻层中的碳元素反应生成主要碳卤素化合物，该主要碳卤素化合物与所述辅助碳卤素化合物共同附着于所述金属线的侧壁，以避免所述金属线侧壁的侧蚀，最终使得所述金属线的整体宽度与目标宽度概呈相同。

优选地，所述光阻层包含碳氢氧化合物，在步骤3)的刻蚀过程中，所述包含卤素的气体与所述光阻层反应而造成所述光阻层被消耗，所述辅助碳卤素化合物用以降低所述包含卤素的气体与所述光阻层的反应速率，以降低所述光阻层在刻蚀过程中的消耗速率，使得所述金属线的顶部宽度与目标宽度概呈相同。

优选地，步骤2)中，所述光阻层与所述金属层的厚度比选自于1.5:1～1.8:1，进一步地，所述金属层的厚度选自于500nm～600nm，所述光阻层的厚度选自于750nm～1080nm，以保证所述光阻层刻蚀过程中的残留量，并降低所述光阻层的倒塌概率。

优选地，所述金属层的材料选自于铝(Al)及铝铜合金(AlCu)中的一种，其中，所述铝铜合金(AlCu)中，铜(Cu)元素占所述铝铜合金(AlCu)的质量比为不大于5％。

过少的烷类气体不能满足对金属线侧壁的保护以及满足光阻层的残留量，而过多的烷类气体可能会降低金属线的刻蚀速率，优选地，所述烷类气体占所述包含卤素的气体与所述烷类气体之和的流量比选自于1％～3％。此范围内的烷类气体可避免所述金属线侧壁的侧蚀，降低所述光阻层在刻蚀过程中的消耗速率，且基本不会降低金属线的刻蚀速度。

优选地，所述含卤素的气体选自于氯气(Cl₂)、氯化硼(BCl₃)、氯化氢(HCl)及溴化氢(HBr)所组成的群组中的一种或多种的组合，所述烷类气体选自于甲烷(CH₄)、乙烷(C₂H₆)及丙烷(C₃H₈)所组成的群组中的一种或多种的组合。

优选地，所述抗反射层包含氮化钛(TiN)。

如上所述，本发明的金属线的制造方法及隔离金属线的方法，具有以下有益效果：

1)以添加烷类气体(CxHy)作为刻蚀铝或铝铜合金的副产物CClx来源，并控制烷类气体于1～3％的流量含量，可有效降低光阻层的蚀刻率，使光阻层残留量增加高达17％或以上，避免了因光阻层残留量不足而导致金属线的线宽变小以及顶部损伤；同时，副产物CClx可以进一步避免所述金属线侧壁的侧蚀，使得所述金属线的整体宽度与目标宽度进本相同。

2)基于烷类气体的添加，可以将光阻层与金属层的厚度比例由2:1降至为1.5:1～1.8:1，例如将原来的光阻层厚度1100nm及金属层厚度550nm，降低至光阻层厚度940nm及金属层厚度550nm，在保证所述光阻层刻蚀过程中的残留量的同时，降低所述光阻层曝光不足以及倒塌的概率。

3)藉由改变金属线结构影响后续绝缘介层填充制程，使绝缘介质可以提早封口，获得位于绝缘介质内部的孔隙，改善因线宽缩小产生寄生电容的问题，提高运算速度。

附图说明

图1～图2显示为现有技术中的金属线的刻蚀工艺的步骤结构示意图。

图3～图7显示为现有技术中的金属线的刻蚀工艺所存在的几种问题的结构示意图。

图8～图12显示为本发明的金属线的制造方法各步骤所呈现的结构示意图。

图13显示为本发明的金属线的制造方法中，烷类气体的添加含量与金属线的宽度关系曲线图。

图8～图12及图14显示为本发明的隔离金属线的方法各步骤所呈现的结构示意图。

元件标号说明

101 基底

102 氮化钛(TiN)层

103 金属层

104 抗反射层

105 光阻层

106 CClx副产物

107 光阻层倒塌(Toppling)

108 光阻层残渣(scum)

109 损伤

110 绝缘介质

201 基底

202 氮化钛(TiN)层

203 金属层

204 抗反射层

205 光阻层

206 刻蚀窗口

207 凹槽

208 碳卤素化合物

209 封口

210 空气孔隙

211 金属线

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图8～图14。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例1

如图8～图13所示，本实施例提供一种金属线的制造方法，所述制造方法包括：

如图8所示，首先进行步骤1)，提供一基底201，所述基底201可以选用为硅衬底、氧化硅等。

采用溅射工艺、蒸镀工艺或化学气相沉积工艺于所述基底201表面形成一氮化钛(TiN)层202，所述氮化钛(TiN)层202可以提高后续金属层203与所述基底201的粘附强度。

然后采用溅射工艺、电镀工艺等于所述氮化钛(TiN)层202表面形成一金属层203，所述金属层203的材料选自于铝(Al)及铝铜合金(AlCu)中的一种，其中，所述铝铜合金(AlCu)中，铜(Cu)元素占所述铝铜合金(AlCu)的质量比为不大于5％。在本实施例中，所述金属层203选用为铝(Al)层。

最后采用溅射工艺、蒸镀工艺或化学气相沉积工艺等于所述金属层203上形成抗反射层204(BARC)。在本实施例中，所述抗反射层204选用为氮化钛(TiN)层，其作用为提高光刻工艺中线宽解析度。作为示例，所述抗反射层204的厚度范围为60～100nm，具体地，在本实施例中，所述抗反射层204的厚度为81.4nm。

如图9～图10所示，接着进行步骤2)，于所述抗反射层204上形成光阻层205，并于所述光阻层205中形成刻蚀窗口206。

首先，采用旋涂工艺于所述抗反射层204上形成光阻层205，所述光阻层205中包含碳(C)，在本实施例中，所述光阻层205包含碳氢氧化合物，所述光阻层205中的碳(C)与后续的包含卤素的气体反应生成碳卤素化合物208，并附着于金属线211的侧壁以保护所述金属线211的侧壁，避免所述金属线211的侧壁发生侧蚀。

然后，依据所需金属线211的图形，采用曝光及显影工艺于所述光阻层205中形成刻蚀窗口206，所述刻蚀窗口206中露出所述抗反射层204。

作为示例，所述光阻层205与所述金属层203的厚度比选自于1.5:1～1.8:1，进一步地，所述金属层203的厚度选自于500nm～600nm，所述光阻层205的厚度选自于750nm～1080nm，以保证所述光阻层205刻蚀过程中的残留量，并降低所述光阻层205的倒塌概率，同时，该厚度比下的光阻层205，可保证其曝光显影的完整性，避免光阻层205在刻蚀窗口206中产生残留。在本实施例中，所述金属层203的厚度为550nm，所述金属层203的厚度为940nm，所述光阻层205与所述金属层203的厚度比为1.7:1。

如图11～图13所示，最后进行步骤3)，采用包含卤素的气体作为刻蚀气体，所述含卤素的气体选自于氯气(Cl₂)、氯化硼(BCl₃)、氯化氢(HCl)及溴化氢(HBr)所组成的群组中的一种或多种的组合，并添加烷类气体作为辅助气体，所述烷类气体选自于甲烷(CH₄)、乙烷(C₂H₆)及丙烷(C₃H₈)所组成的群组中的一种或多种的组合。在本实施例中，所述含卤素的气体选用为Cl₂，所述烷类气体选用为CH₄，采用的所述刻蚀的腔室条件为，腔室温度选用为50～70摄氏度，腔室的压力为4mTorr-20mTorr，对所述金属层203进行刻蚀，蚀刻时间约为2分钟～4分钟，以于所述金属层203中形成若干凹槽207，所述凹槽207将所述金属层203分隔为若干金属线211。

其中，在刻蚀的过程中，所述烷类气体与所述包含卤素的气体反应生成用以避免所述金属线211侧壁的侧蚀的辅助碳卤素化合物208，如CClx化合物，同时，所述光阻层205包含碳氢氧化合物，在步骤3)的刻蚀过程中，所述光阻层205中的碳元素反应生成主要碳卤素化合物208，如CClx化合物，该主要碳卤素化合物208与所述辅助碳卤素化合物208共同附着于所述金属线211的侧壁，如图11所示，以避免所述金属线211侧壁的侧蚀，最终使得所述金属线211的整体宽度与目标宽度概呈相同，所述的金属线211的整体宽度与目标宽度概呈相同，表示金属线211的整体宽度与目标宽度为实质相同，或者存在0～5nm的宽度偏差。

同时，所述包含卤素的气体与所述光阻层205反应而造成所述光阻层205被消耗，所述辅助碳卤素化合物208可以降低所述光阻层205与所述包含卤素的气体的反应速率，用以降低所述光阻层205在刻蚀过程中的消耗速率，使得所述金属线211的顶部宽度与目标宽度概呈相同，所述的金属线211的顶部宽度与目标宽度概呈相同，表示金属线211的顶部宽度与目标宽度为实时相同，或者存在0～5nm的宽度偏差，最终使得所述金属线211顶部的侧壁与垂向的夹角为0度～7度之间，当然，该夹角优选为不大于3度。

所述目标宽度为工艺初始定义的金属线211宽度，其通常与初始形成的光阻层205中的刻蚀窗口206的宽度基本一致。

需要进一步说明的是，过少的烷类气体不能满足对金属线211侧壁的保护以及满足光阻层205的残留量，而过多的烷类气体可能会降低金属线211的刻蚀速率，在本实施例中，所述烷类气体占所述包含卤素的气体与所述烷类气体之和的流量比选自于1％～3％。此范围内的烷类气体可避免所述金属线211侧壁的侧蚀，降低所述光阻层205在刻蚀过程中的消耗速率，且基本不会降低金属线211的刻蚀速度。如图13所示，由图中曲线可见，在1％～3％的烷类气体添加范围内，获得的金属线211的宽度随烷类气体的增加而增加。

实施例2

如图8～图14所示，本实施例提供一种隔离金属线的方法，所述方法包括：

如图8所示，首先进行步骤1)，提供一基底201，所述基底201可以选用为硅衬底、氧化硅等。

采用溅射工艺、蒸镀工艺或化学气相沉积工艺于所述基底201表面形成一氮化钛(TiN)层202，所述氮化钛(TiN)层202可以提高后续金属层203与所述基底201的粘附强度。

然后采用溅射工艺、电镀工艺等于所述氮化钛(TiN)层202表面形成一金属层203，所述金属层203的材料选自于铝(Al)及铝铜合金(AlCu)中的一种，其中，所述铝铜合金(AlCu)中，铜(Cu)元素占所述铝铜合金(AlCu)的质量比为不大于5％。在本实施例中，所述金属层203选用为铝(Al)层。

最后采用溅射工艺、蒸镀工艺或化学气相沉积工艺等于所述金属层203上形成抗反射层204(BARC)。在本实施例中，所述抗反射层204选用为氮化钛(TiN)层，其作用为提高光刻工艺中线宽解析度。作为示例，所述抗反射层204的厚度范围为60～100nm，具体地，在本实施例中，所述抗反射层204的厚度为81.4nm。

如图9～图10所示，接着进行步骤2)，于所述抗反射层204上形成光阻层205，并于所述光阻层205中形成刻蚀窗口206。

首先，采用旋涂工艺于所述抗反射层204上形成光阻层205，所述光阻层205中包含碳(C)，在本实施例中，所述光阻层205包含碳氢氧化合物，所述光阻层205中的碳(C)与后续的包含卤素的气体反应生成碳卤素化合物208，并附着于金属线211的侧壁以保护所述金属线211的侧壁，避免所述金属线211的侧壁发生侧蚀。

然后，依据所需金属线211的图形，采用曝光及显影工艺于所述光阻层205中形成刻蚀窗口206，所述刻蚀窗口206中露出所述抗反射层204。

作为示例，所述光阻层205与所述金属层203的厚度比选自于1.5:1～1.8:1，进一步地，所述金属层203的厚度选自于500nm～600nm，所述光阻层205的厚度选自于750nm～1080nm，以保证所述光阻层205刻蚀过程中的残留量，并降低所述光阻层205的倒塌概率，同时，该厚度比下的光阻层205，可保证其曝光显影的完整性，避免光阻层205在刻蚀窗口206中产生残留。在本实施例中，所述金属层203的厚度为550nm，所述金属层203的厚度为940nm，所述光阻层205与所述金属层203的厚度比为1.7:1。

如图11～图13所示，最后进行步骤3)，采用包含卤素的气体作为刻蚀气体，所述含卤素的气体选自于氯气(Cl₂)、氯化硼(BCl₃)、氯化氢(HCl)及溴化氢(HBr)所组成的群组中的一种或多种的组合，并添加烷类气体作为辅助气体，所述烷类气体选自于甲烷(CH₄)、乙烷(C₂H₆)及丙烷(C₃H₈)所组成的群组中的一种或多种的组合。在本实施例中，所述含卤素的气体选用为Cl₂，所述烷类气体选用为CH₄，采用的所述刻蚀的腔室条件为，腔室温度选用为50～70摄氏度，腔室的压力为4mTorr-20mTorr，对所述金属层203进行刻蚀，蚀刻时间约为2分钟～4分钟，以于所述金属层203中形成若干凹槽207，所述凹槽207将所述金属层203分隔为若干金属线211。

其中，在刻蚀的过程中，所述烷类气体与所述包含卤素的气体反应生成用以避免所述金属线211侧壁的侧蚀的辅助碳卤素化合物208，如CClx化合物，同时，所述光阻层205包含碳氢氧化合物，在步骤3)的刻蚀过程中，所述光阻层205中的碳元素反应生成主要碳卤素化合物208，如CClx化合物，该主要碳卤素化合物208与所述辅助碳卤素化合物208共同附着于所述金属线211的侧壁，如图11所示，以避免所述金属线211侧壁的侧蚀，最终使得所述金属线211的整体宽度与目标宽度概呈相同，所述的金属线211的整体宽度与目标宽度概呈相同，表示金属线211的整体宽度与目标宽度为实质相同，或者存在0～5nm的宽度偏差。

同时，所述包含卤素的气体与所述光阻层205反应而造成所述光阻层205被消耗，所述辅助碳卤素化合物208可以降低所述光阻层205与所述包含卤素的气体的反应速率，用以降低所述光阻层205在刻蚀过程中的消耗速率，使得所述金属线211的顶部宽度与目标宽度概呈相同，所述的金属线211的顶部宽度与目标宽度概呈相同，表示金属线211的顶部宽度与目标宽度为实时相同，或者存在0～5nm的宽度偏差，最终使得所述金属线211顶部的侧壁与垂向的夹角为0度～7度之间，当然，该夹角优选为不大于3度。

需要进一步说明的是，过少的烷类气体不能满足对金属线211侧壁的保护以及满足光阻层205的残留量，而过多的烷类气体可能会降低金属线211的刻蚀速率，在本实施例中，所述烷类气体占所述包含卤素的气体与所述烷类气体之和的流量比选自于1％～3％。此范围内的烷类气体可避免所述金属线211侧壁的侧蚀，降低所述光阻层205在刻蚀过程中的消耗速率，且基本不会降低金属线211的刻蚀速度。如图13所示，由图中曲线可见，在1％～3％的烷类气体添加范围内，获得的金属线211的宽度随烷类气体的增加而增加。

如图14所示，最后进行步骤4)，于所述凹槽207中填充绝缘介质，由于上述获得的金属线211的侧壁与垂向的夹角基本为0，使得所述绝缘介质于所述凹槽207顶部提前形成封口209，以于所述绝缘介质内部形成空气孔隙210，从而获得具有较低寄生电容的隔离金属线。

作为示例，可以采用eHARP(enhanced high aspect ratio process)，HDP(Highdensity plasma deposition)，TEOS CVD(Tetra-ethoxysilane Chemical VaporDeposition)或等离子气相沉积PECVD(Plasma Enhancement Chemical VaporDeposition)于所述凹槽207中填充绝缘介质，由于上述获得的金属线211的侧壁与垂向的夹角基本为0，所述凹槽207上部开口较窄，使得所述绝缘介质于所述凹槽207顶部提前形成封口209，以于所述绝缘介质内部形成空气孔隙210，从而获得具有较低寄生电容的隔离金属线。在本实施例中，所述绝缘介质的材料包括氧化硅及氮化硅所组成群组中的一种或两种组成的材料。

如上所述，本发明的金属线的制造方法及隔离金属线的方法，具有以下有益效果：

1)以添加烷类气体(CxHy)作为刻蚀铝或铝铜合金的副产物CClx来源，并控制烷类气体于1～3％的流量含量，可有效降低光阻层205的蚀刻率，使光阻层205残留量增加高达17％或以上，避免了因光阻层205残留量不足而导致金属线211的线宽变小以及顶部损伤；同时，副产物CClx可以进一步避免所述金属线211侧壁的侧蚀，使得所述金属线211的整体宽度与目标宽度进本相同。

2)基于烷类气体的添加，可以将光阻层205与金属层203的厚度比例由2:1降至为1.5:1～1.8:1，例如将原来的光阻层205厚度1100nm及金属层203厚度550nm，降低至光阻层205厚度940nm及金属层203厚度550nm，在保证所述光阻层205刻蚀过程中的残留量的同时，降低所述光阻层205曝光不足以及倒塌的概率。

3)藉由改变金属线211结构影响后续绝缘介层填充制程，使绝缘介质可以提早封口209，获得位于绝缘介质内部的孔隙，改善因线宽缩小产生寄生电容的问题，提高运算速度。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种金属线的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

1)提供一金属层，于所述金属层上形成抗反射层；

2)于所述抗反射层上形成光阻层，并于所述光阻层中形成刻蚀窗口；以及

3)采用包含卤素的气体作为刻蚀气体，并添加烷类气体作为辅助气体，对所述金属层进行刻蚀，以于所述金属层中形成若干凹槽，所述凹槽将所述金属层分隔为若干金属线；

其中，在刻蚀的过程中，所述烷类气体与所述包含卤素的气体反应生成辅助碳卤素化合物在所述金属线的侧壁，所述辅助碳卤素化合物用以避免所述金属线侧壁的侧蚀以及用以降低所述光阻层在刻蚀过程中的消耗速率。

2.根据权利要求1所述的金属线的制造方法，其特征在于：所述光阻层包含碳氢氧化合物，在步骤3)的刻蚀过程中，所述光阻层中的碳元素反应生成主要碳卤素化合物，该主要碳卤素化合物与所述辅助碳卤素化合物共同附着于所述金属线的侧壁，以避免所述金属线侧壁的侧蚀，最终使得所述金属线的整体宽度与目标宽度概呈相同。

3.根据权利要求1所述的金属线的制造方法，其特征在于：所述光阻层包含碳氢氧化合物，在步骤3)的刻蚀过程中，所述包含卤素的气体与所述光阻层反应而造成所述光阻层被消耗，所述辅助碳卤素化合物用以降低所述包含卤素的气体与所述光阻层的反应速率，以降低所述光阻层在刻蚀过程中的消耗速率，使得所述金属线的顶部宽度与目标宽度概呈相同。

4.根据权利要求1所述的金属线的制造方法，其特征在于：步骤2)中，所述光阻层与所述金属层的厚度比选自于1.5:1～1.8:1。

5.根据权利要求4所述的金属线的制造方法，其特征在于：所述金属层的厚度选自于500nm～600nm，所述光阻层的厚度选自于750nm～1080nm。

6.根据权利要求1所述的金属线的制造方法，其特征在于：所述金属层的材料选自于铝(Al)及铝铜合金(AlCu)中的一种，其中，所述铝铜合金(AlCu)中，铜(Cu)元素占所述铝铜合金(AlCu)的质量比为不大于5％。

7.根据权利要求1所述的金属线的制造方法，其特征在于：所述烷类气体占所述包含卤素的气体与所述烷类气体之和的流量比选自于1％～3％。

8.根据权利要求1所述的金属线的制造方法，其特征在于：所述含卤素的气体选自于氯气(Cl₂)、氯化硼(BCl₃)、氯化氢(HCl)及溴化氢(HBr)所组成的群组中的一种或多种的组合，所述烷类气体选自于甲烷(CH₄)、乙烷(C₂H₆)及丙烷(C₃H₈)所组成的群组中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1所述的金属线的制造方法，其特征在于：所述抗反射层包含氮化钛(TiN)。

10.一种隔离金属线的方法，其特征在于，所述方法包括：

a)进行如权利要求1～9任意一项所述的金属线的制造方法；以及

b)于所述凹槽中填充绝缘介质，所述绝缘介质于所述凹槽顶部提前形成封口，以于所述绝缘介质内部形成空气孔隙，从而获得较低的寄生电容。