專利名稱：接觸孔層間膜及制作方法、接觸孔刻蝕的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接觸孔層間膜，該接觸孔層間膜的制作方法。本發(fā)明 還涉及在本發(fā)明的接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的接觸孔膜層結(jié)構(gòu)中通常由硼磷硅酸玻璃和氮化物組成，該氮化
物可以是SiN或SiON，傳統(tǒng)的接觸孔工藝中以氮化物作為刻蝕阻擋層。這 是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)工藝中干法刻蝕都可以相對(duì)容易地獲得硼磷硅酸玻璃對(duì)氮化 物的高選擇比。但是由于氮化物自身的材料特性決定了其具有較高的陷阱 缺陷和較大的層間應(yīng)力。由氮化膜帶來(lái)的對(duì)器件IC性能損傷的隱患，對(duì)產(chǎn) 品的器件集成電路特性產(chǎn)生了很多不利的影響，特別是使電子傳輸具有較 高要求的存儲(chǔ)器產(chǎn)品的特性產(chǎn)生有很多不利因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種接觸孔層間膜，使未攙雜氧化 膜充當(dāng)刻蝕阻擋層，改善原來(lái)由氮化膜帶來(lái)的對(duì)器件集成電路性能損傷的 隱患。為此，本發(fā)明還提供一種接觸孔層間膜制作方法，以制成本發(fā)明的 接觸孔層間膜。本發(fā)明還提供一種在本發(fā)明的接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔 的方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明接觸孔層間膜的技術(shù)方案是，從下往上 依次包含三個(gè)層面，第一層為未摻雜氧化膜，第二層為磷硅玻璃，第三層為保護(hù)氧化膜。
為了形成上述接觸孔層間膜，本發(fā)明接觸孔層間膜制作方法，在前道 工藝完成之后，包括以下步驟第一步，在硅片上淀積一層未摻雜氧化膜; 第二步，在未摻雜氧化膜上淀積一層磷硅玻璃，并對(duì)該磷硅玻璃進(jìn)行化學(xué) 機(jī)械拋光；第三步，在磷硅玻璃上淀積一層保護(hù)氧化膜。
在本發(fā)明的接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔的方法，采用干法刻蝕，且該
干法刻蝕的磷硅玻璃對(duì)未摻雜氧化膜的選擇比大于20:1。
作為在本發(fā)明的接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔的方法的一種改進(jìn)，其其
主要工藝參數(shù)為a.上部電源功率為0至2000w; b.偏轉(zhuǎn)功率為0至2000w; c.工藝腔體的壓力為0至200mT; d.氬氣流量為0至500sccm; e.氧氣流 量為0至500sccm; f.高選擇比的碳氟系氣體，且該氣體流量為0至500sccm; g.高選擇比的碳氟氫系氣體，且該氣體流量為0至500sccm; h.靜電吸附 盤背部氦氣壓力為0至20T。
本發(fā)明的接觸孔層間膜制作方法制作的接觸孔層間膜利用磷硅玻璃和 未攙雜氧化膜作為一種新的接觸孔層間膜，使未攙雜氧化膜充當(dāng)刻蝕阻擋 層，減少原來(lái)由氮化膜帶來(lái)的對(duì)器件集成電路性能損傷的隱患。本發(fā)明的 接觸孔刻蝕方法適用于本發(fā)明的以未攙雜氧化膜充當(dāng)刻蝕阻擋層的接觸孔 層間膜。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明 圖1為本發(fā)明接觸孔層間膜結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明接觸孔層間膜制作方法流程示意圖3至圖5為接觸孔層間膜制作方法實(shí)施例示意圖6為在本發(fā)明接觸孔層間膜上做出接觸孔圖形的示意圖7為在本發(fā)明接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔的示意圖。
其中，10為未摻雜氧化膜層，20為磷硅玻璃膜層，30為保護(hù)氧化膜層， 40為光刻膠。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的接觸孔層間膜包括三個(gè)膜層，自下往上依次為 未摻雜氧化膜層10、磷硅玻璃膜層20和保護(hù)氧化膜層30。其中，未摻雜 氧化膜10的厚度為100至1K埃，磷硅玻璃膜20的厚度為3K至10K埃， 保護(hù)氧化膜30的厚度0至5K埃。
如圖2所示，以下實(shí)施例以三個(gè)步驟進(jìn)行接觸孔層間膜制作。首先， 如圖3所示，在前道工序完成之后在硅片上淀積一層未摻雜氧化膜10。該 未摻雜氧化膜10的淀積可以采用腔體淀積方法，也可以采用擴(kuò)散爐生成方 法。并且，該未摻雜氧化膜10的厚度為100至1K埃。其次，如圖4所示， 在未摻雜氧化膜10上淀積一層磷硅玻璃20，并對(duì)該磷硅玻璃20進(jìn)行化學(xué) 機(jī)械拋光，使磷硅玻璃20到達(dá)3K至10K埃的厚度。具體可以采用薄膜淀 積方法在未摻雜氧化膜10上淀積一層磷硅玻璃20。最后，如圖5所示，在 磷硅玻璃20上淀積一層保護(hù)氧化膜30，使上述三層的總厚度達(dá)到3k至16k 埃。
以上的接觸孔層間膜制作可以適用于半導(dǎo)體制造中一切需要有刻蝕阻擋層，但又不希望采用氮化物的工藝。
如圖6所示，在本發(fā)明的接觸孔層間膜上可以利用光刻做出接觸孔的 圖形，將光刻膠40涂布在保護(hù)氧化膜上面，并且如圖7所示，利用干法刻 蝕工藝刻蝕接觸孔。
在本發(fā)明的接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔的方法采用干法刻蝕，且該干 法刻蝕的磷硅玻璃對(duì)未摻雜氧化膜的選擇比大于20:1。在進(jìn)行干法刻蝕時(shí)， 主要工藝參數(shù)為a.上部電源功率為0至2000w; b.偏轉(zhuǎn)功率為0至2000w; c.壓力為0至200mT; d.氬氣流量為0至500sccm; e.氧氣流量為0至 500sccm; f.高選擇比的碳氟系氣體，如C4Fs或者C4Fe或者C5F8，且該氣體 流量為0至500sccm; g.高選擇比的碳氟氫系氣體，如(^^4，且該氣體流 量為0至500sccm， ； h.靜電吸附盤背部氦氣壓力為0至20T。在具體的工 藝過(guò)程中，可以根據(jù)相應(yīng)的選擇比的控制和產(chǎn)能對(duì)上述工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化 調(diào)整。
由本發(fā)明的接觸孔層間膜采用未攙雜氧化膜充當(dāng)刻蝕阻擋層，減少了 氮化膜對(duì)半導(dǎo)體器件的集成電路特性帶來(lái)的隱患，提升了產(chǎn)品的特性。本 發(fā)明的接觸孔層間膜制作方法制成了上述的接觸孔層間膜。
權(quán)利要求
1. 一種接觸孔層間膜，其特征在于，從下往上依次包含三個(gè)層面，第一層為未摻雜氧化膜，第二層為磷硅玻璃，第三層為保護(hù)氧化膜。
2. —種制作權(quán)利要求1所述的接觸孔層間膜制作方法，在前道工藝完成之后，其特征在于，包括以下步驟第一步，在硅片上淀積一層未摻雜 氧化膜；第二步，在未摻雜氧化膜上淀積一層磷硅玻璃，并對(duì)該磷硅玻璃 進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光；第三步，在磷硅玻璃上淀積一層保護(hù)氧化膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接觸孔層間膜制作方法，其特征在于，第二 步中對(duì)磷硅玻璃進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光使后磷硅玻璃層的厚度范圍在3K至10K 埃。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接觸孔層間膜制作方法，其特征在于，第一 步中采用腔體淀積方法在硅片上淀積一層未摻雜氧化膜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接觸孔層間膜制作方法，其特征在于，第一 步中采用擴(kuò)散爐生成方法在硅片上淀積一層未摻雜氧化膜。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的接觸孔層間膜制作方法，其特征在于，第二 步中采用薄膜淀積方法在未摻雜氧化膜上淀積一層磷硅玻璃。
7. —種在權(quán)利要求1的接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔的方法，其特征在于，為干法刻蝕，且該干法刻蝕的磷硅玻璃對(duì)未摻雜氧化膜的選擇比大于 20:1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔的方法，其特征 在于，其主要工藝參數(shù)為a.上部電源功率為0至2000w; b.偏轉(zhuǎn)功率為0 至2000w; c.工藝腔體的壓力為0至200mT; d.氬氣流量為0至500sccm;e.氧氣流量為0至500sccm; f.高選擇比的碳氟系氣體，且該氣體流量為 0至500sccm;g.高選擇比的碳氟氫系氣體，且該氣體流量為0至500sccm; h.靜電吸附盤背部氦氣壓力為0至20T。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔的方法，其特征 在于，步驟f中的碳氟系氣體為C4Fs或者GF6或者C5F8。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔的方法，其特 征在于，步驟g中的碳氟氫系氣體為C2H2F4。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種接觸孔層間膜，該接觸孔層間膜的制作方法以及本發(fā)明的接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔的方法。接觸孔層間膜從下往上依次為未摻雜氧化膜層、磷硅玻璃層和保護(hù)氧化膜。制作接觸孔層間膜制作方法，在前道工藝完成之后包括三步，1.在硅片上淀積一層未摻雜氧化膜；2.在未摻雜氧化膜上淀積一層磷硅玻璃，并對(duì)該磷硅玻璃進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光；3.在磷硅玻璃上淀積一層保護(hù)氧化膜。在上述接觸孔層間膜上刻蝕接觸孔采用磷硅玻璃對(duì)未摻雜氧化膜的選擇比大于20∶1的干法刻蝕。本發(fā)明的層間膜制作方法制成的接觸孔層間膜以及在這種層間膜上刻蝕接觸孔的方法可以提高器件的性能。
文檔編號(hào)H01L23/532GK101452909SQ20071009434
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者呂煜坤, 函 王 申請(qǐng)人:上海華虹Nec電子有限公司