專利名稱：自對準(zhǔn)硅化物膜制程及結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制程技術(shù)，更具體地說，涉及一種自對準(zhǔn)硅化物SAB 制程及結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制程中，Ti/Co硅化物過程是一個(gè)自對準(zhǔn)的過程，也被稱為 salicide過程。因?yàn)門i/Co可以與Si反應(yīng)，但是不會(huì)與硅氧化物(比如Si02 )、 硅氮化物(比如Si3N4)或者是硅氮氧化物(SiON)反應(yīng)。因此，Ti/Co 硅化物僅僅會(huì)尋找到Si的部分進(jìn)行反應(yīng)，而對于由硅氧化物(比如Si02 )、 硅氮化物(比如Si3N4)或者是硅氮氧化物(SiON)所覆蓋的部分，不會(huì) 進(jìn)行反應(yīng)，就好比Ti/Co硅化物會(huì)自行對準(zhǔn)Si的部分。因此Ti/Co硅化物 過程被稱為自對準(zhǔn)過程，或者是自對準(zhǔn)硅化物過程(salicide)。
在半導(dǎo)體器件的制作過程中，有一些器件需要salicide過程，而有一 些器件需要非自對準(zhǔn)硅化物non-salicide過程，比如，在一些的電路中， 會(huì)使用到非自對準(zhǔn)珪化物電阻(non-salicide resistor)。當(dāng) 一個(gè)電路中既 有需要salicide過程的器件，又有需要non-salicide過程的器件時(shí)，就需 要使用上面所提到的Ti/Co硅化物的特性，利用不會(huì)與Ti/Co反應(yīng)的材料 將需要non-salicide過程的器件覆蓋起來。這種用于覆蓋non-salicide器 件的材料就稱為自對準(zhǔn)硅化物(SAB)膜。
在現(xiàn)有的技術(shù)中，SAB膜采用的材料是高含硅氧化物(silicon rich oxide, SRO)。但是，SRO存在著如下的問題
1 ) SRO的光刻屬性非常差，因此導(dǎo)致關(guān)鍵尺寸(Critical dimension) 不佳。于是，在對于non-salicide器件，比如non-salicide電阻十分敏感 的電路中，電路的性能就會(huì)受到很大的影響。
2)對于有SRO材料制作的SAB膜，其干法刻蝕的準(zhǔn)確度不高。對 于SRO材料制作的SAB膜，其刻蝕過程分為兩個(gè)階段，首先是采用干法
刻蝕將大部分的SAB膜移除，之后再采用濕法刻蝕將剩余部分的SAB膜 移除。干法刻蝕速度快，但是會(huì)對除SAB膜以外的其他器件也造成損傷， 而濕法刻蝕速度較慢，但是對于其他的器件比較安全，不會(huì)造成其他器件 的損傷。在現(xiàn)有的技術(shù)中，會(huì)設(shè)定一個(gè)預(yù)定的時(shí)間，在這個(gè)預(yù)定的時(shí)間內(nèi) 采用干法刻蝕快速地刻蝕掉大部分的SAB膜，之后停止干法刻蝕，換用濕 法刻蝕對剩余的SAB膜進(jìn)行刻蝕。但是，由于在實(shí)際的SAB膜的沉積過 程中，SAB膜的厚度每次會(huì)有所不同，而預(yù)定的時(shí)間是不經(jīng)常改變的，這 樣，有時(shí)干法刻蝕過程會(huì)顯得過長，導(dǎo)致潛在的器件損傷的可能，有時(shí)干 法刻蝕的過程又會(huì)顯得不足，使得較多的SAB膜需要使用濕法刻蝕來進(jìn)行 消除，導(dǎo)致制程的時(shí)間增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種新的SAB膜結(jié)構(gòu)及其制程，使得SAB膜能具有 良好的光刻特性，并且能精確地進(jìn)行干法、濕法刻蝕的切換，在確保器件 安全的情況下盡量加快制程的速度。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種自對準(zhǔn)硅化物SAB制程，用于制作需 要使用非自對準(zhǔn)硅化物器件的制程中，該SAB制程包括 沉積SAB膜，該SAB膜為ONO結(jié)構(gòu)； 對SAB膜進(jìn)行光刻； 進(jìn)行非自對準(zhǔn)硅化物器件的制作；
對SAB膜進(jìn)行干法刻蝕，其中該干法刻蝕過程為端點(diǎn)控制過程； 對SAB膜進(jìn)行濕法刻蝕。 根據(jù)一實(shí)施例，該ONO結(jié)構(gòu)包括依次疊加的第一 Si02層、SiON層 和第二 Si02層。
根據(jù)一實(shí)施例，該干法刻蝕過程的端點(diǎn)為SiON層和第二Si02層的分 界面，且該干法刻蝕過程的端點(diǎn)由光反射性能參數(shù)確定。 根據(jù)一實(shí)施例，該干法刻蝕過程包括 使用第 一刻蝕氣體刻蝕第一 Si02層； 檢測第一 Si02層和SiON層的分界面，切換第二刻蝕氣體；
使用第二刻蝕氣體刻蝕第二 SiON層。 根據(jù)一實(shí)施例，檢測第一 Si02層和SiON層的分界面通過光反射性能 參數(shù)確定。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種自對準(zhǔn)硅化物SAB膜結(jié)構(gòu)，其中， 該SAB膜為ONO結(jié)構(gòu)。
根據(jù)一實(shí)施例，該ONO結(jié)構(gòu)包括依次疊加的第一 Si02層、SiON層 和第二 Si02層。
根據(jù)一實(shí)施例，該第一 Si02層和SiON層具有不同光反射性能參數(shù)； 以及該SiON層和第二 Si02層具有不同光反射性能參數(shù)。 根據(jù)一 實(shí)施例，該SiON層為無機(jī)抗反射鍍膜DARC。 采用本發(fā)明的技術(shù)方案，釆用ONO結(jié)構(gòu)的SAB膜，具有良好的光刻 特性，此外，由于Si02層和SiON層之間具有顯著的光反射特性的差異， 本發(fā)明利用這種特點(diǎn)，采用端點(diǎn)控制的方式對干法刻蝕過程進(jìn)行精確的控 制，能確保器件的安全，并且能獲得理想的刻蝕速度。


本發(fā)明上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖對實(shí) 施例的描述而變得更加明顯，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的 特征，其中，
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的SAB膜制程的流程圖2是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的SAB膜干法刻蝕過程的流程圖3是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的SAB膜結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明采用ONO結(jié)構(gòu)來制作SAB膜，使得SAB膜具有良好的光刻 特性，同時(shí)，ONO結(jié)構(gòu)中各個(gè)分層之間顯著的光反射性能的差別也能幫助 精確地控制干法刻蝕和濕法刻蝕的切換時(shí)間。
參考圖1 ，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的 一 實(shí)施例的 一種自對準(zhǔn)硅化物SAB 制程100，用于制作需要使用非自對準(zhǔn)硅化物器件的制程中，該SAB制程
100包括
102.沉積SAB膜，該SAB膜為ONO結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例， 該ONO結(jié)構(gòu)包括依次疊加的第一Si02層、SiON層和第二Si02層。參考 圖3,圖3示出了一ONO結(jié)構(gòu)的SAB膜的實(shí)例。在該ONO結(jié)構(gòu)中，SiON 層是無機(jī)抗反射鍍膜DARC,因此會(huì)使得該SAB膜具有良好的光刻特性。
104.對SAB膜進(jìn)行光刻。
106.進(jìn)行非自對準(zhǔn)硅化物器件的制作。
108.對SAB膜進(jìn)行干法刻蝕，其中該干法刻蝕過程為端點(diǎn)控制過程。 根據(jù)一 實(shí)施例，該干法刻蝕過程的端點(diǎn)為SiON層和第二 Si02層的分界面。 在本發(fā)明中，利用SiON層和第二Si02層的分界面來進(jìn)行干法刻蝕過程的 端點(diǎn)控制。由于SiON層和Si02層的光反射性能由很大的不同，因此，利 用光反射性能參數(shù)能夠準(zhǔn)確地確定SiON層和Si02層的分界面。在該實(shí)施 例中，步驟108將利用SiON層和第二 Si02層的分界面，即此處的光反射 性能參數(shù)的突變來確定干法刻蝕步驟的停止端點(diǎn)。利用光反射性能參數(shù)來 確定干法刻蝕步驟的停止端點(diǎn)，可以基本確保每一次的干法刻蝕步驟都能 在第二 Si02層處停止，由于SiON層和Si02層的分界面是可以準(zhǔn)確測定
過度或者是刻蝕不足的現(xiàn)象。
回到圖1,該制程100還包括 110.對SAB膜進(jìn)行濕法刻蝕。
參考圖2所示，在上迷的制程中，干法可蝕步驟108包括如下的過程 180.使用第一刻蝕氣體刻蝕第一 Si02層。
182.檢測第一 Si02層和SiON層的分界面，切換第二刻蝕氣體。根 據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，此處檢測第一 Si02層和SiON層的分界面也是通過光 反射性能參數(shù)確定，類似于上面控制干法刻蝕過程端點(diǎn)的方法。
184.使用第二刻蝕氣體刻蝕第二SiON層。
此處所述的第一氣體和第二氣體，分別是對于Si02層和SiON層具有 較高的刻蝕率的氣體，這對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說是常用的，因此這 里不具體描述第一氣體和第二氣體的種類?？梢岳斫獾氖?，第一氣體和第
二氣體具有多種可能的選擇。
參考圖3，揭示了 一種自對準(zhǔn)硅化物SAB膜結(jié)構(gòu)，可以理解為該SAB 膜結(jié)構(gòu)是通過上述的SAB膜制程而獲得，其中，該SAB膜為ONO結(jié)構(gòu)。
在該實(shí)施例中，該ONO結(jié)構(gòu)的SAB膜200包括依次疊加的第一 Si02 層202、 SiON層204和第二 Si02層206。其中，第一 Si02層202和SiON 層204具有不同光反射性能參數(shù)；以及SiON層204和第二 Si02層206 具有不同光反射性能參數(shù)。
并且，其中的SiON層204為無機(jī)抗反射鍍膜DARC，使得該ONO 結(jié)構(gòu)的SAB層200具有良好的光刻特性。
本發(fā)明采用ONO結(jié)構(gòu)的SAB膜，具有良好的光刻特性，此外，由于 Si02層和SiON層之間具有顯著的光反射特性的差異，本發(fā)明利用這種特 點(diǎn)，采用端點(diǎn)控制的方式對干法刻蝕過程進(jìn)行精確的控制，能確保器件的 安全，并且能獲得理想的刻蝕速度。
上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，熟 悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實(shí)施例做 出種種修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng) 該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1.一種自對準(zhǔn)硅化物SAB制程，用于制作需要使用非自對準(zhǔn)硅化物器件的制程中，該SAB制程包括:沉積SAB膜，該SAB膜為ONO結(jié)構(gòu)；對SAB膜進(jìn)行光刻；進(jìn)行非自對準(zhǔn)硅化物器件的制作；對SAB膜進(jìn)行干法刻蝕，其中該干法刻蝕過程為端點(diǎn)控制過程；對SAB膜進(jìn)行濕法刻蝕。
2. 如權(quán)利要求1所述的SAB制程，其特征在于， 所述ONO結(jié)構(gòu)包括依次疊加的第一 Si02層、SiON層和第二Si02層。
3. 如權(quán)利要求2所述的SAB制程，其特征在于，該干法刻蝕過程的端點(diǎn)為SiON層和第二 Si02層的分界面。
4. 如權(quán)利要求3所述的SAB制程，其特征在于， 該干法刻蝕過程的端點(diǎn)由光反射性能參數(shù)確定。
5. 如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的SAB制程，其特征在于，所述干 法刻蝕過程包括使用第 一刻蝕氣體刻蝕第一 Si02層；檢測第一 Si02層和SiON層的分界面，切換第二刻蝕氣體；使用第二刻蝕氣體刻蝕第二 SiON層。
6. 如權(quán)利要求5所述的SAB制程，其特征在于， 所述檢測第一 Si02層和SiON層的分界面通過光反射性能參數(shù)確定。
7. —種自對準(zhǔn)硅化物SAB膜結(jié)構(gòu)，其中，該SAB膜為ONO結(jié)構(gòu)。
8. 如權(quán)利要求7所述的SAB膜結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述ONO結(jié)構(gòu)包括依次疊加的第一 Si02層、SiON層和第二 Si02層。
9. 如權(quán)利要求8所述的SAB膜結(jié)構(gòu)，其特征在于， 該第一 Si02層和SiON層具有不同光反射性能參數(shù)；以及 該SiON層和第二 Si02層具有不同光反射性能參數(shù)。
10. 如權(quán)利要求9所述的SAB膜結(jié)構(gòu)，其特征在于， 該SiON層為無機(jī)抗反射鍍膜DARC。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種自對準(zhǔn)硅化物SAB制程，用于制作需要使用非自對準(zhǔn)硅化物器件的制程中，該SAB制程包括沉積SAB膜，該SAB膜為ONO結(jié)構(gòu)；對SAB膜進(jìn)行光刻；進(jìn)行非自對準(zhǔn)硅化物器件的制作；對SAB膜進(jìn)行干法刻蝕，其中該干法刻蝕過程為端點(diǎn)控制過程；對SAB膜進(jìn)行濕法刻蝕。本發(fā)明還揭示了一種自對準(zhǔn)硅化物SAB膜結(jié)構(gòu)。發(fā)明采用ONO結(jié)構(gòu)的SAB膜，具有良好的光刻特性，此外，由于SiO₂層和SiON層之間具有顯著的光反射特性的差異，本發(fā)明利用這種特點(diǎn)，采用端點(diǎn)控制的方式對干法刻蝕過程進(jìn)行精確的控制，能確保器件的安全，并且能獲得理想的刻蝕速度。
文檔編號H01L21/02GK101373716SQ20071004507
公開日2009年2月25日 申請日期2007年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月21日
發(fā)明者昌 孫, 廖奇泊, 蕾 王, 王艷生, 君 郭 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司