專利名稱：改善硅接觸孔刻蝕工藝窗口的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種改善硅接觸孔刻蝕工藝窗口的方法。
背景技術(shù)：
在某些半導(dǎo)體制造工藝(例如嵌入式閃存制造工藝)中，娃接觸孔既是Gatepoly (多晶娃柵極)之間的自對準的孔，同時也是STI (shallow trench isolation,淺溝槽隔離)邊緣的borderless (無邊)孔。自對準娃接觸孔與Gate poly之間的結(jié)構(gòu)通常如圖1所示,Gate poly的頂部和側(cè)壁應(yīng)用氮化硅絕緣層來隔絕自對準硅接觸孔和Gate poly之間的電壓。該氮化硅層不能在硅接觸孔刻蝕的時候受到損失，否則會造成自對準硅接觸孔和Gate poly之間的電壓泄露，不但影響產(chǎn)品的良品率，還會帶來可靠性問題，因此，不能將氮化硅層作為自對準硅接觸孔的刻蝕阻擋層。如果硅接觸孔刻蝕時沒有刻蝕阻擋層，硅接觸孔刻蝕工藝的窗口就會非常的小，容易因刻蝕不足而導(dǎo)致硅接觸孔不通，或因刻蝕過多而導(dǎo)致自對準硅接觸孔和Gatepoly之間的電壓泄露(如圖1中圓圈所示)。borderless孔與STI邊緣之間的結(jié)構(gòu)通常如圖2所示。如果borderless娃接觸孔在刻蝕時沒有刻蝕阻擋層，則硅接觸孔刻蝕工藝的窗口也會非常的小，在刻蝕不足時會導(dǎo)致硅接觸孔不通,而在刻蝕過多時又會導(dǎo)致borderless硅接觸孔在STI邊緣漏電(如圖2中圓圈所示)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種改善硅接觸孔刻蝕工藝窗口的方法，它可以提聞半導(dǎo)體廣品的良品率和可罪性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的改善硅接觸孔刻蝕工藝窗口的方法，在常規(guī)的硅接觸孔刻蝕工藝中，加入以下工藝步驟:I)在完成源極和漏極制作后，在包括STI區(qū)的硅襯底表面生長一層非摻雜的多晶硅，作為硅接觸孔刻蝕時的刻蝕阻擋層；2)去除硅接觸孔刻蝕時不需要保護的區(qū)域的多晶硅刻蝕阻擋層；3)在刻蝕接觸孔時，先用二氧化硅對多晶硅高選擇比的刻蝕工藝刻蝕二氧化硅，使刻蝕停留在多晶硅刻蝕阻擋層；4)再用多晶硅對氮化硅和二氧化硅都是高選擇比的工藝刻蝕多晶硅，完成硅接觸孔的刻蝕。所述高選擇比是指選擇比在10: I以上。本發(fā)明利用局部的非摻雜多晶硅刻蝕阻擋層，大大減少了硅接觸孔刻蝕時，Gatepoly上的氮化娃絕緣層及borderless孔在STI邊緣的氧化層所受到的損失，從而改善了硅接觸孔刻蝕工藝窗口，避免了自對準硅接觸孔和Gate poly之間的電壓泄露以及borderless硅接觸孔在STI邊緣漏電的問題，進而保證了產(chǎn)品的良品率和可靠性。


圖1是采用現(xiàn)有工藝刻蝕的自對準硅接觸孔與Gate poly之間的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是采用現(xiàn)有工藝刻蝕的borderless孔與STI邊緣之間的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的方法流程圖。
具體實施方式
為對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點與功效有更具體的了解，現(xiàn)結(jié)合圖示的實施方式，詳述如下:本實施例為了改善硅接觸孔刻蝕工藝窗口，在現(xiàn)有硅接觸孔刻蝕工藝中引入了如下工藝步驟(參見圖3):步驟I，在完成源極和漏極(Source/Drain)制作后，在硅(Si)襯底表面(包括STI區(qū))生長一層厚度為100 500埃米的非摻雜的多晶硅，作為后續(xù)硅接觸孔刻蝕的刻蝕阻擋層，如圖3(A)所示；步驟2，通過光刻和刻蝕方法，去掉后續(xù)硅接觸孔刻蝕時不需要保護的區(qū)域(例如，大部分無孔區(qū)域)的多晶硅刻蝕阻擋層，如圖3 (B)所示。僅在局部應(yīng)用多晶硅刻蝕阻擋層，是為了防止多晶硅在某些敏感區(qū)域由于其成長過程中的熱過程而導(dǎo)致?lián)诫s，引起漏電。步驟3，在完成層間膜生長和CMP等常規(guī)工藝后，在無孔區(qū)域上涂布光刻膠，如圖3(C)所示。然后用二氧化硅對多晶硅高選擇比O 10:1)的刻蝕工藝刻蝕二氧化硅，使得刻蝕停留在多晶硅刻蝕阻擋層，如圖3(D)所示。步驟4，用多晶硅對氮化硅和二氧化硅都是高選擇比(彡10:1)的工藝刻蝕多晶硅，完成硅接觸孔刻蝕。如圖3(E)所示。步驟6，去掉光刻膠，結(jié)果如圖3 (F)所示。在硅接觸孔刻蝕工藝中，應(yīng)用局部的非摻雜多晶硅刻蝕阻擋層后，大大減少了硅接觸孔刻蝕時，Gate poly上的氮化娃絕緣層及borderless孔在STI邊緣的氧化層所受到的損失，如圖3(F)(圓圈位置)所示，從而極大地改善了硅接觸孔刻蝕工藝窗口，避免了自對準娃接觸孔和Gate poly之間的電壓泄露，以及borderless娃接觸孔在STI邊緣漏電，進而提升了產(chǎn)品的良品率和可靠性。
權(quán)利要求
1.一種改善硅接觸孔刻蝕工藝窗口的方法，其特征在于，在常規(guī)的硅接觸孔刻蝕工藝中，加入以下工藝步驟: 1)在完成源極和漏極制作后，在包括淺溝槽隔離區(qū)的硅襯底表面生長一層非摻雜的多晶硅，作為硅接觸孔刻蝕時的刻蝕阻擋層； 2)去除硅接觸孔刻蝕時不需要保護的區(qū)域的多晶硅刻蝕阻擋層； 3)在刻蝕接觸孔時，先用二氧化硅對多晶硅高選擇比的刻蝕工藝刻蝕二氧化硅，使刻蝕停留在多晶硅刻蝕阻擋層； 4)再用多晶硅對氮化硅和二氧化硅都是高選擇比的工藝刻蝕多晶硅，完成硅接觸孔的刻蝕。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟I)，所述多晶硅刻蝕阻擋層的厚度為100 500埃米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)，采用光刻和刻蝕方法去除不需要保護區(qū)域的多晶硅刻蝕阻擋層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟3)，二氧化硅對多晶硅的選擇比在10: I以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4)，多晶硅對氮化硅和二氧化硅的選擇比都在10: I以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改善硅接觸孔刻蝕工藝窗口的方法，在硅接觸孔刻蝕工藝中加入步驟做完源、漏極后，在包括STI區(qū)的硅襯底表面生長非摻雜的多晶硅作為刻蝕阻擋層，去除不需保護區(qū)域的多晶硅；在刻蝕接觸孔時，先用二氧化硅對多晶硅高選擇比的刻蝕工藝刻蝕二氧化硅，再用多晶硅對氮化硅和二氧化硅都是高選擇比的工藝刻蝕多晶硅，完成硅接觸孔的刻蝕。該方法利用局部的非摻雜多晶硅刻蝕阻擋層，減少了硅接觸孔刻蝕時，多晶硅柵極上的氮化硅絕緣層及borderless孔在STI邊緣的氧化層受到的損失，從而改善了硅接觸孔刻蝕工藝窗口，避免了自對準孔和多晶硅柵極間的電壓泄露及borderless孔在STI邊緣漏電。
文檔編號H01L21/768GK103137548SQ20111038842
公開日2013年6月5日 申請日期2011年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月29日
發(fā)明者劉俊 申請人:上海華虹Nec電子有限公司