專利名稱：用于制造半導(dǎo)體器件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，并且特別涉及一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法能在形成用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸(storage nodecontact)的開口的工藝期間，防止因?qū)^緣層的損壞所導(dǎo)致的半導(dǎo)體器件特性的退化。
背景技術(shù)：
已經(jīng)進(jìn)行了許多嘗試來(lái)實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體器件的高集成和高性能。尤其是，對(duì)于高集成，首要的是開發(fā)出在獲得接觸區(qū)的同時(shí)增強(qiáng)帶間填充特性的技術(shù)。
圖1是示意性地顯示包括字線和位線的導(dǎo)電圖案的平面圖，所述字線用于形成位線。
參考圖1，在一個(gè)方向上排列多個(gè)柵極電極，例如，字線W/L，在與字線W/L交叉的方向上排列多個(gè)位線B/L。首先用LPC1工藝形成多個(gè)焊盤插頭接觸(LPC)。位線B/L經(jīng)焊盤插頭接觸(LPC)和位線接觸(BLC)中的一個(gè)與襯底的有源區(qū)(未示出)接觸。一些LPC與存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸(SNC)連接，從而形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容器。
圖2A至2F是圖1所示的每條線X-X’和Y-Y’方向的截面圖。參考圖2A至2F，提供了一種根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造半導(dǎo)體器件的方法。
參考圖2A，在包含半導(dǎo)體器件的各種元件的襯底10上形成柵極電極11。更詳細(xì)地說(shuō)，柵極電極11形成有單個(gè)或疊層的鎢或多晶硅。在柵極電極11與襯底10之間的界面處形成柵極絕緣層(未示出)。在柵極電極11的頂上，形成蝕刻選擇比與氧化物基層間絕緣層不同的氮化物基硬掩模(未示出)，從而在自對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)工藝期間保護(hù)柵極電極11，并且在SAC工藝期間獲得適當(dāng)?shù)奈g刻斷面圖。
下面，執(zhí)行諸如離子注入技術(shù)等技術(shù)，以在襯底10的位于柵極電極11之間的部分上形成雜質(zhì)粘著層，諸如源/漏粘著部，即，有源區(qū)(未示出)。以這種方式形成用作間隔壁的氮化物基絕緣層11’(下文中稱為間隔壁絕緣層)，從而包圍柵極電極11的橫向側(cè)面。
參考圖2B，用典型的氧化物基材料或易流動(dòng)的氧化物材料來(lái)形成第一層間絕緣層12，其頂部被平面化。在第一層間絕緣層12的頂上涂覆抗反射層(未示出)，具體地說(shuō)，是有機(jī)抗反射層。然后，將光致抗蝕劑涂覆在抗反射層上，用KrF或ArF光源執(zhí)行光刻工藝，從而形成用于形成LPC的第一光致抗蝕劑圖形13。
更具體地說(shuō)，在抗反射層上涂覆預(yù)定厚度的光致抗蝕劑。而后，用諸如ArF的光源(未示出)和預(yù)定的標(biāo)線片(reticle)(未示出)選擇性地將光致抗蝕劑的預(yù)定部分曝光，接下來(lái)，執(zhí)行顯影工藝，使曝光或未曝光的部分保留下來(lái)。通過(guò)清潔工藝去除執(zhí)行接下來(lái)的蝕刻工藝之后產(chǎn)生的殘余，從而形成第一光致抗蝕劑圖形13。
涂覆光致抗蝕劑之后，執(zhí)行附加的工藝，諸如電子束掃描或Ar離子注入，以加強(qiáng)第一光致抗蝕劑圖形13對(duì)接下來(lái)的蝕刻工藝的耐受力。
接著，用第一光致抗蝕劑圖形13作為蝕刻掩模，選擇性地蝕刻第一層間絕緣層12，然后，執(zhí)行將襯底10的表面暴露的LPC1工藝，以形成接觸孔14。
通過(guò)光致抗蝕劑剝離工藝去除第一光致抗蝕劑圖形13，并用清潔工藝去除存在于接觸孔14內(nèi)的蝕刻殘余。然后，用多晶硅沉積或選擇性外延硅生長(zhǎng)技術(shù)使接觸材料與接觸孔14接觸。而后，化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝或覆蓋蝕刻工藝形成了隔離的插頭15。
圖2C是顯示完成了形成多個(gè)隔離的插頭15的工藝的半導(dǎo)體器件的截面圖。
參考圖2D，在包括插頭15的上述結(jié)構(gòu)上形成第二層間絕緣層16，并形成用來(lái)限定位線接觸的第二光致抗蝕劑圖形17。用第二光致抗蝕劑圖形17作為蝕刻掩模，選擇性地蝕刻第二層間絕緣層16，從而形成開放插頭15表面的位線接觸孔18。
接著，形成與開放的插頭15的表面接觸的位線接觸插頭19，然后，通過(guò)在鎢、氮化鎢或多晶硅制成的層20上層疊氮化物基硬掩模21來(lái)形成位線24。
圖2E是顯示包括位線24的半導(dǎo)體器件的截面圖。
參考圖2F，形成第三光致抗蝕劑圖形22，用來(lái)開放用于SNC的插頭15的表面。然后，當(dāng)選擇性地蝕刻第二層間絕緣層16時(shí)，用光致抗蝕劑圖形22作為蝕刻掩模。從對(duì)第二層間絕緣層16的選擇性蝕刻，形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔23。
同時(shí)，對(duì)于形成SNC的LPC2工藝，使用典型的SAC工藝。這樣，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔23的蝕刻斷面圖具有了斜度，從而形成朝向蝕刻斷面圖的底部的更窄的孔。結(jié)果，除了典型的SAC工藝之外，在LPC2工藝期間的同時(shí)執(zhí)行濕法蝕刻工藝，目的是防止接觸電阻增大。結(jié)果，有可能確保接觸面積，即，臨界尺寸(CD)。
然而，第一和第二層間絕緣層12和16通常使用氧化物層材料，例如，硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)，這些材料對(duì)于緩沖氧化物蝕刻劑(BOE)或HF具有更高的蝕刻率，二者都用在濕法蝕刻工藝中。因?yàn)榇烁呶g刻率，如圖所示，第一層間絕緣層12易于出現(xiàn)侵蝕部26。
侵蝕部26可以引起存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)、位線或其它導(dǎo)電引線電短路，從而使半導(dǎo)體器件的性能變差。
圖3是說(shuō)明由現(xiàn)有技術(shù)造成的問(wèn)題的圖。
如圖所示，在形成用來(lái)生產(chǎn)用于位線24的間隔壁(下文中稱為位線間隔壁)的氮化物層25期間，在產(chǎn)生對(duì)第一層間絕緣層12的侵蝕部26的部分出現(xiàn)空隙26?？障缎?yīng)成為引起電極之間電短路和降低半導(dǎo)體器件產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。
為了防止產(chǎn)生侵蝕部26，一個(gè)方法是在LPC1工藝期間減小第一層間絕緣層12的CD。然而，由于獲得用于隔離每個(gè)器件和實(shí)施SAC工藝的足夠間隔的困難，所以實(shí)際上不可能實(shí)現(xiàn)這種預(yù)期的結(jié)果。
此外，由于難以獲得接觸底側(cè)的CD且在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸工藝期間帶間填充特性變差，所以難以實(shí)施將位線的寬度增大到實(shí)用寬度的方法。
因此，必須開發(fā)一種技術(shù)，其能防止出現(xiàn)在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸形成工藝中執(zhí)行的濕法蝕刻所造成的對(duì)底層的侵蝕。

發(fā)明內(nèi)容
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，該方法能防止在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸形成工藝中執(zhí)行濕法蝕刻期間發(fā)生對(duì)底層的侵蝕。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟形成穿過(guò)第一層間絕緣層與襯底接觸的多個(gè)第一插頭；在第一插頭上形成第二層間絕緣層；形成通過(guò)選擇性地蝕刻第二層間絕緣層與一組第一插頭接觸的導(dǎo)電圖形；以及，用干法或濕法蝕刻，通過(guò)選擇性地蝕刻第二絕緣層形成接觸孔，接觸孔暴露不與導(dǎo)電圖形接觸的第一插頭的表面，其中，在第一層間絕緣層和第二層間絕緣層之間上形成侵蝕阻擋層，從而在形成接觸孔的濕法蝕刻工藝期間，防止發(fā)生對(duì)與第一插頭接觸的第一層間絕緣層的侵蝕。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟形成穿過(guò)第一層間絕緣層與襯底接觸的多個(gè)第一插頭；在多個(gè)第一插頭上形成侵蝕阻擋層，從而防止第一層間絕緣層在濕法蝕刻工藝期間受到侵蝕；在侵蝕阻擋層上形成第二層間絕緣層；形成穿過(guò)第二層間絕緣層多個(gè)第一插頭的一組接觸的導(dǎo)電圖形；以及，通過(guò)采用干法或濕法蝕刻工藝選擇性地蝕刻第二絕緣層和侵蝕阻擋層，從而形成接觸孔，接觸孔暴露不與導(dǎo)電圖形相接觸的第一插頭的表面。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟順序地在襯底上形成第一層間絕緣層和侵蝕阻擋層，侵蝕阻擋層用來(lái)防止第一層間絕緣層在濕法蝕刻工藝期間受到侵蝕；形成多個(gè)插頭，插頭的頂部由侵蝕阻擋層平面化，插頭穿過(guò)侵蝕阻擋層和第一層間絕緣層與襯底接觸；在包括插頭的上述整個(gè)結(jié)構(gòu)上形成第二層間絕緣層；形成穿過(guò)第二層間絕緣層多個(gè)插頭中的一些相接觸的導(dǎo)電圖形；以及，用干法和濕法蝕刻工藝選擇性地蝕刻第二層間絕緣層，從而形成暴露不與導(dǎo)電圖形接觸的插頭的表面的接觸孔。


結(jié)合附圖，通過(guò)下文對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述和其它目的和特點(diǎn)將變得明了，附圖中圖1是示意性顯示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的包括字線和位線的半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電圖案的平面圖；圖2A到2F是沿圖1所示的每條線X-X’和Y-Y’方向上的半導(dǎo)體器件的截面圖；
圖3是說(shuō)明現(xiàn)有技術(shù)引起的問(wèn)題的圖；圖4A至4D是顯示根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖；以及圖5A至5E是顯示根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下文中，對(duì)制造半導(dǎo)體器件的方法進(jìn)行了詳細(xì)描述，其能防止底層在存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸形成工藝中執(zhí)行濕法蝕刻期間受到侵蝕。
為了使圖簡(jiǎn)化，圖1、2A和2B也用于下面對(duì)本發(fā)明的描述，在下面對(duì)本發(fā)明的描述中，現(xiàn)有技術(shù)的相同構(gòu)成元件用相同的參考數(shù)字來(lái)指示。
圖1是示意性顯示包括位線和字線的導(dǎo)電圖案的平面圖。
如圖所示，沿一個(gè)方向排列了多個(gè)柵極電極，例如字線W/L，而沿著與字線W/L交叉的方向排列了多條位線B/L。先用LPC1工藝形成多個(gè)焊盤插頭接觸(LPC)。位線B/L經(jīng)焊盤插頭接觸(LPC)中的一個(gè)和位線接觸(BLC)而與襯底的有源區(qū)(未示出)相接觸。一些LPC與存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸(SNC)耦連，目的是形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)電容器。
參考圖2A至2B和圖4A至4D，其提供了一種根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法。圖2A至2B是沿圖1所示的每條線X-X’和Y-Y’方向的截面圖。
參考圖2A，在包括半導(dǎo)體器件的各種元件的襯底10上形成柵極電極11。更詳細(xì)地說(shuō)，柵極電極11形成有單個(gè)或疊層的鎢或多晶硅。在柵極電極11與襯底10之間的界面處形成柵極絕緣層(未示出)。在柵極電極11的頂上，形成蝕刻選擇比與氧化物基層間絕緣層不同的氮化物基硬掩模(未示出)，從而在自對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)工藝期間保護(hù)柵極電極11，并且在SAC工藝期間獲得適當(dāng)?shù)奈g刻斷面圖。
這時(shí)，在0.1μm或0.1μm以下的技術(shù)中，柵極電極總厚度的范圍從約1000到約5000，硬掩模的范圍從約1000到約4000。
接著，執(zhí)行諸如離子注入技術(shù)等技術(shù)，從而在柵極電極11之間的襯底10的一部分上形成雜質(zhì)粘著層，諸如源/漏粘著部，即，有源區(qū)(未示出)。以這種方式形成用作間隔壁的氮化物基絕緣層11’(下文中稱為間隔壁絕緣層)，從而包圍柵極電極11的橫向側(cè)面。
以這種方式形成用作間隔壁的氮化物基絕緣層11’(下文中稱為間隔壁絕緣層)從而包圍柵極電極11的橫向側(cè)面。然而，為了方便，在圖2A中未說(shuō)明該步驟。
參考圖2B，形成第一層間絕緣層12，將第一層間絕緣層12的頂部平面化。這時(shí)，將具有改進(jìn)的平面化特性的材料用于第一層間絕緣層，諸如用高密度等離子體(HDP)、高度平面化層(APL)、旋涂電介質(zhì)(SOD)、硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、磷硅酸鹽玻璃(PSG)或硼硅酸玻璃(BSG)。尤其是，沉積第一層間絕緣層12，直到達(dá)到約1000到約10000的厚度。
形成第一層間絕緣層12之后，在第一層間絕緣層12的頂上涂覆抗反射層(未示出)，具體地說(shuō)，是有機(jī)抗反射層。然后，將光致抗蝕劑涂覆在抗反射層上，用KrF或ArF光源執(zhí)行光刻工藝，形成第一光致抗蝕劑圖形13，用于形成LPC。
更具體地說(shuō)，在抗反射層上涂覆預(yù)定厚度的光致抗蝕劑。而后，用諸如ArF的光源(未示出)和預(yù)定的標(biāo)線片(未示出)選擇性地將光致抗蝕劑的預(yù)定部分曝光，接下來(lái)，執(zhí)行顯影工藝，使曝光或未曝光的部分保留下來(lái)。通過(guò)清潔工藝去除執(zhí)行接下來(lái)的蝕刻工藝之后產(chǎn)生的殘余，從而形成第一光致抗蝕劑圖形13。
涂覆光致抗蝕劑之后，執(zhí)行附加的工藝，諸如電子束掃描或Ar離子注入，以加強(qiáng)第一光致抗蝕劑圖形13對(duì)接下來(lái)的蝕刻工藝的耐受力。
接著，執(zhí)行LPC1工藝。即使用第一光致抗蝕劑圖形13作為蝕刻掩模選擇性地蝕刻第一層間絕緣層12，并隨后，形成暴露在襯底10表面的多個(gè)接觸孔14。
參考圖4A，通過(guò)光致抗蝕劑剝離工藝去除第一光致抗蝕劑圖形13，并用清潔工藝去除存在于接觸孔14內(nèi)的蝕刻殘余。然后，用多晶硅沉積或選擇性外延硅生長(zhǎng)技術(shù)使接觸材料與接觸孔14相接觸。而后，執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝或覆蓋蝕刻工藝，以形成隔離的插頭15。
接著，在包括隔離的插頭15的上述整個(gè)結(jié)構(gòu)上形成侵蝕阻擋層30。本文中，侵蝕阻擋層30用來(lái)防止在為L(zhǎng)PC2工藝執(zhí)行濕法蝕刻的工藝中，第一層間絕緣層12受到侵蝕。這樣，使用單獨(dú)施用的氮化硅層或氮氧化硅層或者施加這兩層的組合，形成侵蝕阻擋層30。這些氮化硅和氮氧化硅層對(duì)HF的蝕刻耐受力高于氧化物基層。優(yōu)選將侵蝕阻擋層30形成具有范圍在從約50到1000的厚度。
參考圖4B，在上面的結(jié)構(gòu)上形成第二層間絕緣層16。第二層間絕緣層16使用硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、低壓原硅酸四乙酯(tetra-ethyl-orthosilicate)(LPTEOS)、硼硅酸鹽玻璃(BSG)、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、等離子體增強(qiáng)原硅酸四乙酯(PETEOS)、高密度等離子體(HDP)、高度平面化層(APL)或旋涂玻璃(SOG)，并且厚度范圍從約1000到約10000。而后，形成用來(lái)限定位線接觸的第二光致抗蝕劑圖形17。用第二光致抗蝕劑圖形17作蝕刻掩模，選擇性地蝕刻第二層間絕緣層16，從而形成位線接觸孔18，開放插頭15的表面。
接著，形成與開放的插頭15的表面相接觸的位線接觸插頭19。接下來(lái)，通過(guò)順序沉積由鎢、氮化鎢、多酸或多晶硅制成的層20和氮化物基硬掩模21來(lái)形成位線24。本文中，位線24由與用于柵極電極11相同的材料制成，位線24的厚度通常與柵極電極11的厚度相等。
圖4C是顯示包括位線24的半導(dǎo)體器件的截面圖。
參考圖4D，形成第三光致抗蝕劑圖形22，用來(lái)開放用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸的插頭15(下文中稱為存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸插頭)的表面。然后，當(dāng)選擇性地蝕刻第二層間絕緣層16和侵蝕阻擋層30時(shí)，用光致抗蝕劑圖形22作為蝕刻掩模。從對(duì)第二層間絕緣層16和侵蝕阻擋層30的選擇蝕刻，形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔23。該工藝稱為L(zhǎng)PC2工藝。
同時(shí)，在形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸的LPC2工藝中，使用典型的SAC工藝。這樣，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔23的蝕刻斷面圖具有了斜度，從而形成朝向蝕刻斷面圖的底部變細(xì)的孔。結(jié)果，除了典型的SAC工藝之外，在LPC2工藝期間同時(shí)執(zhí)行濕法蝕刻工藝，目的是防止接觸電阻增大。結(jié)果，有可能獲得接觸面積，即，臨界尺寸(CD)。
同時(shí)，侵蝕阻擋層30起蝕刻阻擋層的作用，防止在濕法蝕刻工藝期間對(duì)第一層間絕緣層12的侵蝕。在實(shí)施濕法蝕刻工藝時(shí)，優(yōu)選用緩沖氧化物蝕刻劑(BOE)或稀釋的HF。具體地說(shuō)，BOE包含的氨水和HF的比是約50∶1到1000∶1。通過(guò)將H2O和HF以約50∶1到約1000∶1的比例混合來(lái)獲得稀釋的HF。
上面的濕法蝕刻工藝是用典型SAC工藝的配方的蝕刻工藝。用第一蝕刻氣體形成氧化物基第二層間絕緣層16和氮化物基層，二者都有高蝕刻選擇值，第一蝕刻氣體含高碳比，并且引入了許多聚合物，諸如C3F8、C4F8、C5F8、C4F6、C3F3或C2F4。
而且，諸如用氣體CHF3、C2HF5、CH2F2或CH3F作為第二蝕刻氣體，用于通過(guò)利用高蝕刻選擇性值增加蝕刻工藝裕度來(lái)確?？煽康奈g刻工藝。
而且，用于通過(guò)穩(wěn)定等離子體和加強(qiáng)濺射效應(yīng)來(lái)改善蝕刻停止功能的第三蝕刻氣體是惰性氣體，諸如He、Ne、Ar、Kr或Xe。
同時(shí)，第一至第三蝕刻氣體可以混合用作蝕刻氣體，也可將CxHyFz加入第一蝕刻氣體，目的是確保工藝裕度，這里，x，y，z大于或等于2。
在第一優(yōu)選實(shí)施例中，在LPC1工藝之后形成的侵蝕阻擋層30防止底絕緣層在執(zhí)行濕法蝕刻工藝中受到侵蝕。
圖5A至5E是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的截面圖。
為了使圖簡(jiǎn)化，現(xiàn)有技術(shù)的圖1和圖2A用于本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的圖，并且與現(xiàn)有技術(shù)等同的第二優(yōu)選實(shí)施例的構(gòu)成元件用相同的附圖標(biāo)記指示。
參考圖2A，在包含半導(dǎo)體器件的各種元件的襯底10上形成柵極電極11。然后，通過(guò)對(duì)位于柵極電極11之間的襯底10的部分執(zhí)行離子注入技術(shù)，形成有源區(qū)(未示出)。
參考圖5A，形成其頂部被平整化的第一層間絕緣層12。形成第一層間絕緣層12之后，在上面形成侵蝕阻擋層30。侵蝕阻擋層30用來(lái)在LPC2工藝期間，執(zhí)行用于獲得接觸的CD的濕法蝕刻工藝中，防止沿插頭15的橫向側(cè)面侵蝕第一層間絕緣層12。
因而，只用氮化硅層或氮氧化硅層，或者通過(guò)組合這兩層來(lái)形成侵蝕阻擋層30。本文中，這兩層對(duì)HF的蝕刻耐受力高于氧化物基層。侵蝕阻擋層30厚度的范圍優(yōu)選在約50到1000。
形成第一層間絕緣層12之后，在第一層間絕緣層12頂上涂覆抗反射層(未示出)，具體地說(shuō)，是有機(jī)抗反射保護(hù)層。然后，將光致抗蝕劑涂覆在抗反射層上，用KrF或ArF光源執(zhí)行光刻工藝，以形成第一光致抗蝕劑圖形13，用于形成焊盤插頭接觸(LPC)。
第一光致抗蝕劑圖形13的形成工藝與第一優(yōu)選實(shí)施例中的描述相同。因此，不再詳細(xì)描述第一光致抗蝕劑圖形13的形成。
接著，執(zhí)行LPC1工藝。即，用第一光致抗蝕劑圖形13作為蝕刻掩模，選擇性地蝕刻第一層間絕緣層12和侵蝕阻擋層30，從而形成暴露襯底10表面的接觸孔14。
參考圖5B，通過(guò)光致抗蝕劑剝離工藝去除第一光致抗蝕劑圖形13，并通過(guò)清潔工藝去除接觸孔14內(nèi)的蝕刻殘余。然后，用多晶硅沉積或選擇性外延硅生長(zhǎng)技術(shù)使接觸材料與接觸孔14接觸。而后，執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝或覆蓋蝕刻工藝，形成隔離的插頭15。這時(shí)，優(yōu)選使插頭15和侵蝕阻擋層30平面化在一起。
參考圖5C，用硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、低壓原硅酸四乙酯(LPTEOS)、硼硅酸鹽玻璃(BSG)、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、等離子體增強(qiáng)原硅酸四乙酯(PETEOS)、高密度等離子體(HDP)、高度平面化層(APL)或旋涂玻璃(SOG)，在包括插頭15的上述整個(gè)結(jié)構(gòu)上形成第二層間絕緣層16。這時(shí)，第二層間絕緣層16厚度的范圍在約1000到10000。然后，形成用來(lái)限定位線接觸的第二光致抗蝕劑圖形17。用第二光致抗蝕劑圖形17作為蝕刻掩模，選擇性地蝕刻第二層間絕緣層16，從而形成暴露插頭15表面的位線接觸孔18。
參考圖5D，形成與開放的插頭15的表面相接觸的位線接觸插頭19。接下來(lái)，順次沉積層20和氮化物基硬掩模21從而形成位線24，層20由鎢、氮化鎢、多酸或多晶硅制成。本文中，位線24由與柵極電極11相同的材料制成，位線24的厚度與柵極電極11的厚度相等。
如圖所示，位線24形成之后，執(zhí)行LPC2工藝。即，形成第三光致抗蝕劑圖形22，用來(lái)開放用于存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸的插頭15(下文中稱為存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸插頭)的表面。然后，當(dāng)選擇性地蝕刻第二層間絕緣層16時(shí)，將光致抗蝕劑圖形22用作蝕刻掩模。從對(duì)第二層間絕緣層16的選擇性蝕刻，形成存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔23。
同時(shí)，在用于形成SNC的LPC2工藝中，使用典型的SAC工藝。這樣，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸孔23的蝕刻斷面圖具有了斜度，形成朝向蝕刻斷面圖的底部變細(xì)的孔。結(jié)果，除了典型的SAC工藝之外，在LPC2工藝期間同時(shí)執(zhí)行濕法工藝，從而防止接觸電阻增大。結(jié)果，有可能確保接觸面積，即，CD。
同時(shí)，侵蝕阻擋層30起蝕刻屏障的作用，防止在濕法蝕刻工藝期間對(duì)第一層間絕緣層12的侵蝕。在實(shí)施濕法蝕刻工藝時(shí)，優(yōu)選使用緩沖氧化物蝕刻劑(BOE)或者稀釋的HF。具體地說(shuō)，BOE包含的氨水和HF的比是約50∶1到1000∶1。通過(guò)將H2O和HF以約50∶1到1000∶1的比例混合來(lái)獲得稀釋的HF。
上面的濕法蝕刻工藝是用典型SAC工藝的配方的蝕刻工藝。用第一蝕刻氣體形成氧化物基第二層間絕緣層16和氮化物基層，二者都有高蝕刻選擇值，第一蝕刻氣體含高碳比，并引入了許多聚合物，諸如C3F8、C4F8、C5F8、C4F6或C3F3。
而且，諸如CHF3、C2HF5、CH2F2或CH3F的氣體被用作第二蝕刻氣體，用于通過(guò)高蝕刻選擇值增加蝕刻工藝裕度來(lái)確?？煽康奈g刻工藝。
而且，通過(guò)穩(wěn)定等離子體和加強(qiáng)濺射效應(yīng)來(lái)改善蝕刻停止功能的第三蝕刻氣體是惰性氣體，諸如He、Ne、Ar、Kr或Xe。
其間，第一至第三蝕刻氣體可以混合用作蝕刻氣體，也可將CxHyFz加入第一蝕刻氣體，目的是確保工藝裕度，這里，x，y，z大于或等于2。
在第二優(yōu)選實(shí)施例中，由于用插頭15平面化在LPC1工藝之后形成的侵蝕阻擋層30，所以，有可能防止底絕緣層在執(zhí)行濕法蝕刻工藝中受到侵蝕。
第一和第二優(yōu)選實(shí)施例顯示在插頭形成之后，形成另外的氮化物基侵蝕阻擋層，在執(zhí)行用來(lái)增大與插頭底側(cè)的接觸面積的濕法蝕刻工藝期間防止侵蝕下面的絕緣層。其結(jié)果是，有可能確保開放部分，從而以有效的方式提高半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量。
雖然已用特定的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以進(jìn)行多種改變和修改而不背離所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟形成穿過(guò)第一層間絕緣層與襯底接觸的多個(gè)第一插頭；在第一插頭上形成第二層間絕緣層；形成通過(guò)選擇性地蝕刻第二層間絕緣層與一組第一插頭接觸的導(dǎo)電圖形；以及用干法或濕法蝕刻，通過(guò)選擇性地蝕刻第二絕緣層形成接觸孔，接觸孔暴露不與導(dǎo)電圖形接觸的第一插頭的表面，其中，在第一層間絕緣層和第二層間絕緣層之間上形成侵蝕阻擋層，從而在形成接觸孔的濕法蝕刻工藝期間，防止發(fā)生對(duì)與第一插頭接觸的第一層間絕緣層的侵蝕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成多個(gè)第一插頭的步驟還包括步驟在襯底上沉積第一層間絕緣層；在第一層間絕緣層上形成侵蝕阻擋層；選擇性地蝕刻侵蝕阻擋層和第一層間絕緣層，從而暴露一部分襯底；沉積用來(lái)形成與襯底的暴露部分相接觸的第一插頭的材料；以及去除部分的用于第一插頭的材料，直到暴露侵蝕阻擋層，從而形成隔離的第一插頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在形成第一插頭和第二層間絕緣層的步驟之后，在第一插頭上形成侵蝕阻擋層，并且在形成接觸孔的步驟，蝕刻侵蝕阻擋層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在形成接觸孔的步驟，執(zhí)行干法蝕刻工藝，從而提供傾斜的蝕刻斷面圖，然后執(zhí)行濕法蝕刻工藝，從而獲得垂直蝕刻斷面圖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，侵蝕阻擋層包括從氮化硅層和氮氧化硅層中選取的至少一層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，侵蝕阻擋層具有從約50到約1000范圍的厚度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，濕法蝕刻工藝?yán)冒s50∶1到約1000∶1比例的氨水和HF的緩沖氧化物蝕刻劑或HF，或以約50∶1到1000∶1的比例用H2O稀釋的HF。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括形成多個(gè)第二插頭的步驟，每個(gè)第二插頭與通過(guò)接觸孔暴露的每個(gè)第一插頭接觸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，第二插頭還包括存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸插頭。
10.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟形成穿過(guò)第一層間絕緣層與襯底接觸的多個(gè)第一插頭；在多個(gè)第一插頭上形成侵蝕阻擋層，從而防止第一層間絕緣層在濕法蝕刻工藝期間受到侵蝕；在侵蝕阻擋層上形成第二層間絕緣層；形成穿過(guò)第二層間絕緣層多個(gè)第一插頭的一組接觸的導(dǎo)電圖形；以及通過(guò)采用干法或濕法蝕刻工藝選擇性地蝕刻第二絕緣層和侵蝕阻擋層，從而形成接觸孔，接觸孔暴露不與導(dǎo)電圖形相接觸的第一插頭的表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，在形成接觸孔的步驟，干法蝕刻工藝提供了傾斜的蝕刻斷面圖，然后執(zhí)行濕法蝕刻工藝，從而獲得垂直斷面圖。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，用第一層間絕緣層實(shí)際平面化多個(gè)第一插頭。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，侵蝕阻擋層包括從氮化硅層和氮氧化硅層中選取的至少一層。
14.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括步驟順序地在襯底上形成第一層間絕緣層和侵蝕阻擋層，侵蝕阻擋層用來(lái)防止第一層間絕緣層在濕法蝕刻工藝期間受到侵蝕；形成多個(gè)插頭，插頭的頂部由侵蝕阻擋層平面化，插頭穿過(guò)侵蝕阻擋層和第一層間絕緣層與襯底接觸；在包括插頭的上述整個(gè)結(jié)構(gòu)上形成第二層間絕緣層；形成穿過(guò)第二層間絕緣層多個(gè)插頭中的一些相接觸的導(dǎo)電圖形；以及用干法和濕法蝕刻工藝選擇性地蝕刻第二層間絕緣層，從而形成暴露不與導(dǎo)電圖形接觸的插頭的表面的接觸孔。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，在形成接觸孔的步驟，依據(jù)自對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)工藝的干法蝕刻工藝提供了傾斜的蝕刻斷面圖，然后執(zhí)行濕法蝕刻，從而使插頭的表面暴露。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，侵蝕阻擋層包括從氮化硅層和氮氧化硅層中選取的至少一層。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一和第二層間絕緣層是氧化物基層。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，第一層間絕緣層使用硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、硼硅酸鹽玻璃(BSG)、高密度等離子體(HDP)、高度平面化層(APL)或旋涂電介質(zhì)(SOD)，而第二層間絕緣層使用硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)、低壓原硅酸四乙酯(LPTEOS)、硼硅酸鹽玻璃(BSG)、磷硅酸鹽玻璃(PSG)、等離子體增強(qiáng)原硅酸四乙酯(PETEOS)、高密度等離子體(HDP)、高度平面化層(APL)或旋涂玻璃(SOG)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制造半導(dǎo)體器件方法，包括步驟形成穿過(guò)第一層間絕緣層與襯底接觸的多個(gè)第一插頭；在第一插頭上形成第二層間絕緣層；形成通過(guò)選擇性地蝕刻第二層間絕緣層與一組第一插頭接觸的導(dǎo)電圖形；以及，用干法或濕法蝕刻，通過(guò)選擇性地蝕刻第二絕緣層形成接觸孔，接觸孔暴露不與導(dǎo)電圖形接觸的第一插頭的表面，其中，在第一層間絕緣層和第二層間絕緣層之間上形成侵蝕阻擋層，從而在形成接觸孔的濕法蝕刻工藝期間，防止發(fā)生對(duì)與第一插頭接觸的第一層間絕緣層的侵蝕。
文檔編號(hào)H01L21/311GK1489187SQ0315804
公開日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2003年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月3日
發(fā)明者李圣權(quán), 李敏碩, 金相益 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司