專(zhuān)利名稱(chēng)：制造接觸的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路及其針對(duì)半導(dǎo)體器件制造的處理。更具體地，本 發(fā)明提供了一種在集成電路上形成接觸的方法和系統(tǒng)。僅作為實(shí)例，本發(fā) 明己應(yīng)用于集成電路制造的退火工藝。但應(yīng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明具有更廣范圍的 適用性。
背景技術(shù)：
集成電路或"ic"已從制造在單片硅上的少數(shù)相互連接的器件發(fā)展到
數(shù)百萬(wàn)的器件。當(dāng)前的ic提供了遠(yuǎn)超過(guò)最初所想象的性能和復(fù)雜性。為
了實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜性和電路密度(即，能夠封裝在給定芯片面積上的器件數(shù)目)
上的改進(jìn)，最小器件特征尺寸，也稱(chēng)為器件"幾何形狀"，隨著每一代IC
而變得越來(lái)越小?，F(xiàn)正制造特征小于四分之一微米寬的半導(dǎo)體器件。
增加電路密度不僅改善了 ic的復(fù)雜性和性能，而且還為消費(fèi)者提供
了較低成本的部件。集成電路制造設(shè)備可花費(fèi)數(shù)億或甚至數(shù)十億美元。每 一種制造設(shè)備將有某種晶片生產(chǎn)量，并且每一晶片在其上將有某一數(shù)量的 集成電路。因此，通過(guò)使集成電路的各個(gè)器件更小，可在每一晶片上制造 更多的器件，從而增加制造設(shè)備的產(chǎn)量。使器件更小是很有挑戰(zhàn)性的，因
為用于IC制造的每一工藝都是有限度的。也就是說(shuō)，給定工藝通常只作
用到某一特征尺寸，然后就需要改變工藝或者器件布局。這種局限性的一 個(gè)實(shí)例是以經(jīng)濟(jì)而高效的方式制造集成電路的化學(xué)干蝕刻工藝。
集成電路的制造包括各種工藝。例如，其中，所述工藝包括晶片生長(zhǎng)、 光刻法、摻雜、氧化、沉積、蝕刻去除、接觸沉積和外延生長(zhǎng)。
各種工藝之一是為某些類(lèi)型的集成電路如DRAM單元形成電接觸。 根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)，電接觸通過(guò)耦合鎢材料和電介質(zhì)材料來(lái)形成。通常，需要 接觸結(jié)構(gòu)上穩(wěn)定且低電阻。朝著這個(gè)目標(biāo)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了各種傳統(tǒng)技術(shù)。遺憾的是，傳統(tǒng)技術(shù)通常是不夠的。
因而，需要用于形成接觸的改善的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于半導(dǎo)體器件制造的集成電路及其處理。更具體地，本 發(fā)明提供了在集成電路上形成接觸的方法和系統(tǒng)。僅作為實(shí)例，本發(fā)明已 應(yīng)用于集成電路制造的退火工藝。但應(yīng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明具有更廣范圍的適用 性。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種制造集成電路的方法。所述方法 包括提供半導(dǎo)體基片的步驟。所述方法還包括在半導(dǎo)體基片上限定多個(gè)接 觸區(qū)的步驟。所述方法還包括在多個(gè)接觸區(qū)上形成多個(gè)電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的步 驟。另外，所述方法包括在半導(dǎo)體基片上形成多個(gè)開(kāi)口的步驟。例如，每 一個(gè)開(kāi)口以至少深度、寬度和高寬比為特征。此外，所述方法包括使用第 一類(lèi)型的材料在開(kāi)口內(nèi)執(zhí)行沉積的步驟，所述第一類(lèi)型的材料包括鈦材 料。所述方法還包括在預(yù)定條件執(zhí)行退火的步驟，所述預(yù)定條件包括預(yù)定 范圍的溫度和預(yù)定范圍的氧濃度。例如，氧濃度的預(yù)定范圍大約是在百萬(wàn)分之141到百萬(wàn)分之1000之間。另外，所述方法包括通過(guò)把鎢材料填充 到多個(gè)開(kāi)口中來(lái)形成金屬接觸的步驟。例如，所述金屬接觸與低電阻值有 關(guān)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種制造集成電路的方法。所述方 法包括提供半導(dǎo)體基片的步驟。所述方法還包括在半導(dǎo)體基片上限定多個(gè) 接觸區(qū)的步驟。另外，所述方法包括在多個(gè)接觸區(qū)上形成多個(gè)電介質(zhì)結(jié)構(gòu) 的步驟。所述方法還包括在半導(dǎo)體基片上形成多個(gè)開(kāi)口的步驟。每一個(gè)開(kāi) 口以至少深度、寬度和高寬比為特征。另外，所述方法包括使用第一類(lèi)型 的材料(例如鈦材料)在開(kāi)口內(nèi)執(zhí)行沉積的步驟。所述方法還包括在第一 類(lèi)型的材料上形成具有一厚度的氧化層的步驟。此外，所述方法包括通過(guò) 把鎢材料填充到多個(gè)開(kāi)口中來(lái)形成金屬接觸的步驟。其中，所述金屬接觸與低電阻值有關(guān)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種制造集成電路的方法。所述方 法包括提供部分處理的半導(dǎo)體基片的步驟。所述部分處理的半導(dǎo)體基片包 括設(shè)置于電介質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的至少一個(gè)開(kāi)口。所述方法還包括使用第一類(lèi)型的 材料在至少一個(gè)開(kāi)口內(nèi)形成沉積層的步驟，所述第一類(lèi)型的材料包括鈦材 料。所述方法還包括在預(yù)定條件執(zhí)行退火的步驟，所述預(yù)定條件包括預(yù)定 范圍的溫度和預(yù)定范圍的氧濃度。例如，氧濃度的預(yù)定范圍大約是在百萬(wàn)
分之141到百萬(wàn)分之1000之間。此外，所述方法包括通過(guò)把鎢材料填充 到多個(gè)開(kāi)口中來(lái)形成金屬接觸的步驟。例如，所述金屬接觸與低電阻值有 關(guān)。
通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)的許多益處。例如，本技術(shù)提供了使 用依靠傳統(tǒng)技術(shù)的工藝的便易。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供了形成具有 高性能和低電阻的接觸的改進(jìn)方法。另外，所述方法提供了與傳統(tǒng)工藝技 術(shù)兼容而不需要對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備和工藝進(jìn)行實(shí)質(zhì)性修改的工藝。取決于實(shí)施 例，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)這些益處。這些及其它益處將在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中、并 且更具體地將在以下描述。
本發(fā)明的各種附加的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)可參考以下的詳細(xì)描述及附圖 而得到更完全地理解。


圖1是形成金屬接觸的傳統(tǒng)電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示圖。
圖2是理想的傳統(tǒng)金屬接觸結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示圖。
圖3是圖解說(shuō)明形成金屬接觸的傳統(tǒng)電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示圖。
圖4是傳統(tǒng)金屬接觸結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示圖。
圖5是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的形成接觸結(jié)構(gòu)的方法的簡(jiǎn) 化流程圖。
圖6是圖解說(shuō)明使用傳統(tǒng)技術(shù)所形成的接觸開(kāi)口結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示圖。
圖7是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所形成的接觸開(kāi)口結(jié)構(gòu)的 簡(jiǎn)化示圖。
圖8是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的接觸結(jié)構(gòu)的橫截面掃描 的示圖。
圖9是圖解說(shuō)明使用傳統(tǒng)技術(shù)所形成的接觸結(jié)構(gòu)的橫截面掃描的示圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及集成電路及其針對(duì)半導(dǎo)體器件制造的處理。更具體地，本 發(fā)明提供了一種在集成電路上形成接觸的方法和系統(tǒng)。僅作為實(shí)例，本發(fā) 明已應(yīng)用于集成電路制造的退火工藝。但應(yīng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明具有更廣范圍的 適用性。
如上所述，在半導(dǎo)體基片上形成電接觸通常是集成電路制造的重要方 面。通常，半導(dǎo)體基片的各種結(jié)構(gòu)需要電接觸以電耦合到其它器件并執(zhí)行 其指定功能。為了獲得較好的性能和可靠性，通常需要有低電阻值并與基 片牢固接合的電接觸。隨著集成電路變小，滿(mǎn)足這些目標(biāo)越來(lái)越困難。
過(guò)去，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了形成電接觸的傳統(tǒng)技術(shù)。例如，"鎢插塞"結(jié)構(gòu)已 在許多應(yīng)用中實(shí)施。遺憾的是，隨著集成電路日益減小，鎢插塞類(lèi)型的結(jié) 構(gòu)已變得難以實(shí)現(xiàn)。其中，使用鎢插塞結(jié)構(gòu)己難于制造具有高性能和低電 阻的接觸。
圖1是形成金屬接觸的傳統(tǒng)電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示圖。該示圖只是實(shí) 例，其不應(yīng)過(guò)度限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多 變化、選擇及修改。
如圖1所示，金屬接觸結(jié)構(gòu)100包括電介質(zhì)結(jié)構(gòu)和/或電介質(zhì)層，其 提供了用于形成接觸的開(kāi)口 150。提供金屬沉積層106以覆蓋開(kāi)口 150。 例如，金屬沉積層106包括鈦和/或氮化鈦材料。通常，通過(guò)在開(kāi)口上沉積 鈦和/或氮化鈦材料并在大約45(TC-600。C進(jìn)行退火來(lái)形成層106。 一旦層
106經(jīng)沉積并退火，傳導(dǎo)材料(例如金屬材料)可填充于開(kāi)口 150中以形 成接觸。
圖2是理想的傳統(tǒng)金屬接觸結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示圖。該示圖只是實(shí)例，其不 應(yīng)過(guò)度限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化、選 擇及修改。
如圖2所示，接觸結(jié)構(gòu)200包括電介質(zhì)結(jié)構(gòu)和/或電介質(zhì)層。作為實(shí) 例，電介質(zhì)結(jié)構(gòu)形成于半導(dǎo)體基片上。接觸結(jié)構(gòu)200包括開(kāi)口。金屬沉積 的層203 (如鈦和/或氮化鈦)形成于開(kāi)口上。鉤材料填充于開(kāi)口中以形成 接觸部分201。接觸部分201和電介質(zhì)由層203分開(kāi)。在理想的情況下， 因?yàn)樵阪u材料和層203之間沒(méi)有雜質(zhì)，鎢材料與層203形成完美的接觸。
如圖2所示的接觸結(jié)構(gòu)200己廣泛用于許多應(yīng)用，并且這種結(jié)構(gòu)提供 了各種性能優(yōu)點(diǎn)。其中，用來(lái)形成接觸區(qū)201的鉤材料通常提供低電阻值 和階梯覆蓋。提供層203以便在鎢材料和基于硅的結(jié)構(gòu)之間可形成較好的 接合。在某些應(yīng)用中，層203可用作回蝕刻層、抗反射層等。
遺憾的是，如上所述的理想鎢接觸在現(xiàn)實(shí)生活中難以獲得。其中，雜 質(zhì)經(jīng)常在層203上和/或?qū)?03內(nèi)形成，這通常導(dǎo)致不良接觸的形成。
圖3是圖解說(shuō)明形成金屬接觸的傳統(tǒng)電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示圖。該示圖 只是實(shí)例，其不應(yīng)過(guò)度限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí) 到許多變化、選擇及修改。
在圖3中，接觸結(jié)構(gòu)300形成于半導(dǎo)體基片材料上。所述接觸結(jié)構(gòu) 300包括電介質(zhì)結(jié)構(gòu)301，所述電介質(zhì)結(jié)構(gòu)301提供了開(kāi)口 302。開(kāi)口 302 由層303覆蓋。作為實(shí)例，層303包括沉積在接觸結(jié)構(gòu)300的開(kāi)口區(qū)域中 的鈦和/或氮化鈦材料。根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)，層303在一組條件下退火。例如， 氧濃度大約是百萬(wàn)分之0到30，且退火溫度大約是450°C- 600°C 。
如從圖3所示，接觸結(jié)構(gòu)300不同于示于圖1的理想結(jié)構(gòu)100。接觸 結(jié)構(gòu)300包括雜質(zhì)和/或壞點(diǎn)。例如，接觸結(jié)構(gòu)300包括在層303上的點(diǎn) 304。在金屬接觸形成過(guò)程中，點(diǎn)304可導(dǎo)致不良接觸形成及高接觸電阻。
圖4是傳統(tǒng)金屬接觸結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示圖。如從圖4所見(jiàn)，接觸結(jié)構(gòu)400 包括鉤接觸部分402，所述鎢接觸部分402接合到層405。在接觸部分402 內(nèi)，有各種點(diǎn)和洞。例如，點(diǎn)403和洞404是不希望的，且妨礙了接觸結(jié) 構(gòu)400的性能。其中，這些點(diǎn)和洞經(jīng)常導(dǎo)致不良的接觸接合以及不不希望 的高電阻。不希望的點(diǎn)和洞通常由對(duì)層405執(zhí)行的不良退火工藝所引起。
因此，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的各種實(shí)施例生產(chǎn)出與傳統(tǒng)接觸結(jié)構(gòu)相比具有 好得多的性能特征的接觸結(jié)構(gòu)。
圖5是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的形成接觸結(jié)構(gòu)的方法的 簡(jiǎn)化流程圖。該圖只是實(shí)例，其不應(yīng)過(guò)度限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化、選擇及修改。例如，可增加、去除、重復(fù)、 取代、重排、交迭以及/或者部分交迭各個(gè)步驟。
在步驟501，提供了半導(dǎo)體基片。通常，所述半導(dǎo)體基片實(shí)質(zhì)上包括 純硅材料。
在步驟502,限定了在半導(dǎo)體基片上的多個(gè)接觸區(qū)。例如，針對(duì)特定 應(yīng)用根據(jù)特定標(biāo)線(xiàn)圖案(reticle pattern)來(lái)限定接觸區(qū)。
在步驟503，多個(gè)電介質(zhì)結(jié)構(gòu)在多個(gè)接觸區(qū)上形成。作為實(shí)例，根據(jù) 特定設(shè)計(jì)形成電介質(zhì)結(jié)構(gòu)。在某些實(shí)施例中，電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的各層堆積。
在步驟504，多個(gè)開(kāi)口形成于半導(dǎo)體基片上。根據(jù)一特定實(shí)施例，每 一個(gè)開(kāi)口以至少深度、寬度和高寬比來(lái)表征。開(kāi)口可以各種方式形成。例 如，開(kāi)口通過(guò)蝕刻工藝形成。取決于特定應(yīng)用，開(kāi)口可以是以l: 10或更 大的高寬比為特征的深溝槽。
在步驟505，使用第一類(lèi)型的材料在開(kāi)口內(nèi)形成沉積。在一特定實(shí)施 例中，第一類(lèi)型的材料包括鈦材料和/或氮化鈦材料。取決于應(yīng)用，其它材 料可被沉積在開(kāi)口內(nèi)。例如，硅化鈦沉積可在開(kāi)口內(nèi)形成。在一實(shí)施例中， 首先沉積一層鈦，然后在鈦層頂部上形成一層氮化鈦。例如，鈦層和氮化 鈦層都大約是250埃到300埃的厚度。
在步驟506，根據(jù)預(yù)定的條件執(zhí)行退火。根據(jù)某些實(shí)施例，預(yù)定的條
件包括預(yù)定范圍的溫度和預(yù)定范圍的氧濃度。氧濃度的預(yù)定范圍大約是在
百萬(wàn)分之141到百萬(wàn)分之1000之間。在某些特定實(shí)施例中，氧濃度大約 是百萬(wàn)分之150。根據(jù)各個(gè)實(shí)施例，溫度大約是在550°C。取決于應(yīng)用， 溫度范圍可以是從50(TC到60(TC。通常，執(zhí)行退火工藝持續(xù)30分鐘。根 據(jù)應(yīng)用，相應(yīng)地調(diào)整執(zhí)行退火的時(shí)間。也有其它的條件。
在步驟507，把金屬材料填充到多個(gè)開(kāi)口中以形成金屬接觸。根據(jù)實(shí) 施例，金屬材料是鉤，且以低電阻值為特征。相應(yīng)地，低電阻值允許高性 能。應(yīng)當(dāng)理解較好的性能和低電阻是可能的，這主要由于根據(jù)本發(fā)明的方 法。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在以下說(shuō)明。
圖6是圖解說(shuō)明使用傳統(tǒng)技術(shù)所形成的接觸開(kāi)口結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化示圖。該 示圖只是實(shí)例，其不應(yīng)過(guò)度限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將 認(rèn)識(shí)到許多變化、選擇及修改。
如圖6所示，接觸結(jié)構(gòu)600包括鈦層602和氮化鈦層601。鈦層602 設(shè)置在硅材料的頂部上。在長(zhǎng)的熱處理過(guò)程中氮化鈦層601通常不能防止 硅材料擴(kuò)散到層601中。結(jié)果，當(dāng)開(kāi)口以鎢填充以形成接觸時(shí)，形成點(diǎn)和 /或洞。
相比而言，本發(fā)明的實(shí)施例尤其通過(guò)減少和/或消除硅擴(kuò)散而形成較 好的接觸。圖7是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所形成的接觸開(kāi)口結(jié) 構(gòu)的簡(jiǎn)化示圖。該示圖只是實(shí)例，其不應(yīng)過(guò)度限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化、選擇及修改。
根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例所形成的接觸結(jié)構(gòu)700包括覆蓋硅和/或電 介質(zhì)結(jié)構(gòu)的鈦層702。所述結(jié)構(gòu)700又包括覆蓋鈦層702的氮化鈦層701。 在熱退火工藝中，與根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的小于百萬(wàn)分之三十相比，層702與以 大約百萬(wàn)分之150的氧接觸。結(jié)果，在氮化鈦層701形成氧化。例如，在 層701的氧化防止硅通過(guò)層701擴(kuò)散。當(dāng)鎢或其它金屬材料填充到開(kāi)口 703 中時(shí)，實(shí)現(xiàn)高性能和低電阻接觸。
圖8是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的接觸結(jié)構(gòu)的橫截面掃描
的示圖。該示圖只是實(shí)例，其不應(yīng)過(guò)度限制權(quán)利要求的范圍。本領(lǐng)域普通 技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到許多變化、選擇及修改。作為實(shí)例，使用掃描電子顯微 鏡在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所形成的接觸結(jié)構(gòu)上獲得橫截面掃描。如所 述掃描所示，鎢接觸801有限定很好的形狀，且未包括太多故障點(diǎn)。
相比而言，使用傳統(tǒng)技術(shù)所形成的接觸經(jīng)常受故障點(diǎn)干擾。圖9是圖 解說(shuō)明使用傳統(tǒng)技術(shù)所形成的接觸結(jié)構(gòu)的橫截面掃描的示圖。如在所述掃 描中所示，由傳統(tǒng)技術(shù)所形成的接觸901包括故障點(diǎn)(例如掃描中的白點(diǎn))， 這些故障點(diǎn)妨礙了接觸的性能。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種制造集成電路的方法。所述方法 包括提供半導(dǎo)體基片的步驟。所述方法還包括在半導(dǎo)體基片上限定多個(gè)接 觸區(qū)的步驟。所述方法還包括在多個(gè)接觸區(qū)上形成多個(gè)電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的步 驟。另外，所述方法包括在半導(dǎo)體基片上形成多個(gè)開(kāi)口的步驟。例如，每 一個(gè)開(kāi)口以至少深度、寬度和高寬比為特征。此外，所述方法包括使用第 一類(lèi)型的材料在開(kāi)口內(nèi)執(zhí)行沉積的步驟，所述第一類(lèi)型的材料包括鈦材 料。所述方法還包括在預(yù)定條件執(zhí)行退火的步驟，所述預(yù)定條件包括預(yù)定 范圍的溫度和預(yù)定范圍的氧濃度。例如，氧濃度的預(yù)定范圍大約是百萬(wàn)分 之141到百萬(wàn)分之1000之間。另外，所述方法包括通過(guò)把鎢材料填充到 多個(gè)開(kāi)口中來(lái)形成金屬接觸的步驟。例如，金屬接觸與低電阻值相關(guān)。例 如，所述方法可根據(jù)圖5來(lái)圖解說(shuō)明。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種制造集成電路的方法。所述方 法包括提供半導(dǎo)體基片的步驟。所述方法還包括在半導(dǎo)體基片上限定多個(gè) 接觸區(qū)的步驟。另外，所述方法包括在多個(gè)接觸區(qū)上形成多個(gè)電介質(zhì)結(jié)構(gòu) 的步驟。所述方法還包括在半導(dǎo)體基片上形成多個(gè)開(kāi)口的步驟。每一個(gè)開(kāi) 口以至少深度、寬度和高寬比為特征。另外，所述方法包括使用第一類(lèi)型 的材料(例如鈦材料)在開(kāi)口內(nèi)執(zhí)行沉積的步驟。所述方法還包括在第一 類(lèi)型的材料上形成具有一厚度的氧化層的步驟。此外，所述方法包括通過(guò) 把鎢材料填充到多個(gè)開(kāi)口中來(lái)形成金屬接觸的步驟。其中，金屬接觸與低
電阻值相關(guān)。例如，所述方法可根據(jù)圖5來(lái)圖解說(shuō)明。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種制造集成電路的方法。所述方 法包括提供部分處理的半導(dǎo)體基片的步驟。所述部分處理的半導(dǎo)體基片包 括設(shè)置于電介質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的至少一個(gè)開(kāi)口。所述方法還包括使用第一類(lèi)型的 材料在至少一個(gè)開(kāi)口內(nèi)形成沉積層的步驟，所述第一類(lèi)型的材料包括鈦材 料。所述方法還包括在預(yù)定條件執(zhí)行退火的步驟，所述預(yù)定條件包括預(yù)定 范圍的溫度和預(yù)定范圍的氧濃度。例如，氧濃度的預(yù)定范圍大約是百萬(wàn)分
之141到百萬(wàn)分之1000之間。此外，所述方法包括通過(guò)把鎢材料填充到
多個(gè)開(kāi)口中來(lái)形成金屬接觸的步驟。例如，金屬接觸與低電阻值有關(guān)。例
如，所述方法可根據(jù)圖5來(lái)圖解說(shuō)明。
通過(guò)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于傳統(tǒng)技術(shù)的許多益處。例如，本技術(shù)提供了使 用依靠傳統(tǒng)技術(shù)的工藝的便易。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供了形成具有 高性能和低電阻的接觸的改進(jìn)方法。另外，所述方法提供了與傳統(tǒng)工藝技 術(shù)兼容而不需要對(duì)傳統(tǒng)設(shè)備和工藝進(jìn)行實(shí)質(zhì)性修改的工藝。取決于實(shí)施 例，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)這些益處。這些及其它益處將在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中、并 且更具體地將在以下描述。
應(yīng)當(dāng)理解在此所述的實(shí)例和實(shí)施例只是為了說(shuō)明的目的，并且根據(jù)其 的各種修改或改變將由本領(lǐng)域技術(shù)人員想到，并且應(yīng)包括在本申請(qǐng)的精神 和范圍內(nèi)以及所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制造集成電路的方法，包括提供半導(dǎo)體基片；在所述半導(dǎo)體基片上限定多個(gè)接觸區(qū)；在所述多個(gè)接觸區(qū)上形成多個(gè)電介質(zhì)結(jié)構(gòu)；在所述半導(dǎo)體基片上形成多個(gè)開(kāi)口，每一個(gè)所述開(kāi)口以至少深度、寬度和高寬比為特征；使用第一類(lèi)型的材料在所述開(kāi)口內(nèi)執(zhí)行沉積，所述第一類(lèi)型的材料包括鈦材料；在預(yù)定條件執(zhí)行退火，所述預(yù)定條件包括預(yù)定范圍的溫度和預(yù)定范圍的氧濃度，所述氧濃度的預(yù)定范圍大約是在百萬(wàn)分之141到百萬(wàn)分之1000之間；以及通過(guò)把鎢材料填充到所述多個(gè)開(kāi)口中來(lái)形成金屬接觸，所述金屬接觸與低電阻值有關(guān)。
2.權(quán)利要求1的方法，還包括使用所述第一類(lèi)型的材料形成沉積層
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述沉積層包括回蝕刻層。
4.權(quán)利要求2的方法，其中所述沉積層包括抗反射層。
5.權(quán)利要求1的方法，其中執(zhí)行退火大約30分鐘。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述集成電路包括DRAM單元。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述第 一類(lèi)型的材料包括氮化鈦材料。
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述第一類(lèi)型的材料包括硅化鈦材料。
9.權(quán)利要求1的方法，其中溫度的預(yù)定范圍在600'C以下。
10. 權(quán)利要求的方法，其中溫度的預(yù)定范圍在500'C到600°C。
11.權(quán)利要求]L的方法，其中所述執(zhí)行沉積包括形成回蝕刻層。
12. 權(quán)利要求][的方法，其中所述執(zhí)行沉積包括形成抗反射層。
13.權(quán)利要求]L的方法，其中所述執(zhí)行沉積包括形成粘著層。
14.權(quán)利要求]L的方法，其中所述金屬接觸包括鎢插塞。
15. —種制造集成電路的方法，包括:提供半導(dǎo)體基片；在所述半導(dǎo)體基片上限定多個(gè)接觸區(qū)； 在所述多個(gè)接觸區(qū)上形成多個(gè)電介質(zhì)結(jié)構(gòu)；在所述半導(dǎo)體基片上形成多個(gè)開(kāi)口，每一個(gè)所述開(kāi)口以至少深度、寬 度和高寬比為特征；使用第一類(lèi)型的材料在所述開(kāi)口內(nèi)執(zhí)行沉積，所述第一類(lèi)型的材料包 括鈦材料；在所述第一類(lèi)型的材料上形成具有一厚度的氧化層；以及 通過(guò)把鎢材料填充到所述多個(gè)開(kāi)口中來(lái)形成金屬接觸，所述金屬接觸 與低電阻值有關(guān)。
16. —種制造集成電路的方法，包括 提供部分處理的半導(dǎo)體基片，所述部分處理的半導(dǎo)體基片包括設(shè)置于電介質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)的至少一個(gè)開(kāi)口 ；使用第一類(lèi)型的材料在所述至少一個(gè)開(kāi)口內(nèi)形成沉積層，所述第一類(lèi) 型的材料包括鈦材料；在預(yù)定條件執(zhí)行退火，所述預(yù)定條件包括預(yù)定范圍的溫度和預(yù)定范圍 的氧濃度，所述氧濃度的預(yù)定范圍大約是在百萬(wàn)分之141到百萬(wàn)分之1000 之間；以及通過(guò)把鎢材料填充到所述多個(gè)開(kāi)口中來(lái)形成金屬接觸，所述金屬接觸 與低電阻值有關(guān)。
17. 權(quán)利要求16的方法，其中所述第一類(lèi)型的材料還包括氮化鈦。
18. 權(quán)利要求16的方法，其中所述沉積層與所述電介質(zhì)結(jié)構(gòu)形成歐姆接 觸。
全文摘要
一種制造接觸的系統(tǒng)和方法。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種制造集成電路的方法。所述方法包括提供半導(dǎo)體基片的步驟。所述方法還包括在半導(dǎo)體基片上限定多個(gè)接觸區(qū)的步驟。所述方法還包括在多個(gè)接觸區(qū)上形成多個(gè)電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的步驟。另外，所述方法包括在半導(dǎo)體基片上形成多個(gè)開(kāi)口的步驟。例如，每一個(gè)開(kāi)口以至少深度、寬度和高寬比為特征。此外，所述方法包括使用第一類(lèi)型的材料在開(kāi)口內(nèi)執(zhí)行沉積的步驟，所述第一類(lèi)型的材料包括鈦材料。所述方法還包括在預(yù)定條件執(zhí)行退火的步驟。
文檔編號(hào)H01L21/70GK101197321SQ200610119379
公開(kāi)日2008年6月11日 申請(qǐng)日期2006年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月5日
發(fā)明者范建國(guó), 濤 韓 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司