半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供具有底層金屬層的基底；形成覆蓋于所述基底表面以及底層金屬層表面的介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層表面形成圖形層，所述圖形層內(nèi)具有開口；以所述圖形層為掩膜，沿所述開口刻蝕所述介質(zhì)層，直至暴露出底層金屬層表面，在所述介質(zhì)層內(nèi)形成接觸孔，所述接觸孔內(nèi)具有含氟聚合物雜質(zhì)；去除所述圖形層；采用氫等離子體對所述接觸孔進(jìn)行第一刻蝕后處理，去除所述含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子；在進(jìn)行所述第一刻蝕后處理之后，對所述接觸孔進(jìn)行濕法清洗處理；形成填充滿所述接觸孔的導(dǎo)電層。本發(fā)明避免在Q-time內(nèi)氟離子對介質(zhì)層和底層金屬層造成損傷，提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)良率，提高芯片產(chǎn)出量。
【專利說明】
半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制作領(lǐng)域技術(shù)，特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路向超大規(guī)模集成電路發(fā)展，集成電路內(nèi)部的電路密度越來越大，所包含的元件數(shù)量也越來越多。在半導(dǎo)體集成電路中，金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS，Metal OxideSemiconductor)晶體管時其中最為重要的元件之一。
[0003]現(xiàn)有的MOS晶體管工藝是在半導(dǎo)體襯底上形成柵極結(jié)構(gòu)，在柵極結(jié)構(gòu)相對兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底中形成源區(qū)和漏區(qū)；然后再柵極結(jié)構(gòu)、源區(qū)和漏區(qū)上形成接觸孔(ContactVia)，在接觸孔內(nèi)填充金屬形成金屬插塞。然而，金屬插塞與柵極結(jié)構(gòu)、源區(qū)和漏區(qū)之間的導(dǎo)通性能有待提高且接觸電阻比較大，為了改善金屬插塞與柵極結(jié)構(gòu)、源區(qū)和漏區(qū)的接觸電阻，通常會在源區(qū)、漏區(qū)以及柵極結(jié)構(gòu)表面形成金屬硅化物(Silicide)，例如，硅化鎳，以降低金屬插塞與柵極結(jié)構(gòu)、源區(qū)和漏區(qū)之間的接觸電阻。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的良率以及芯片產(chǎn)出量仍有待提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，在進(jìn)行濕法清洗處理之前，有效的降低接觸孔內(nèi)聚合物雜質(zhì)中氟離子含量，從而使刻蝕形成接觸孔至濕法清洗處理之間的等待時間(the Q time from Contact Etch Step to Wet Clean Step)變長，避免在等待時間內(nèi)聚合物雜質(zhì)與底層金屬層或介質(zhì)層造成不必要的損傷，提高芯片產(chǎn)出量以及半導(dǎo)體。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括:提供具有底層金屬層的基底；形成覆蓋于所述基底表面以及底層金屬層表面的介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層表面形成圖形層，所述圖形層內(nèi)具有開口 ；以所述圖形層為掩膜，沿所述開口刻蝕所述介質(zhì)層，直至暴露出底層金屬層表面，在所述介質(zhì)層內(nèi)形成接觸孔，所述接觸孔內(nèi)具有含氟聚合物雜質(zhì)；去除所述圖形層；采用氫等離子體對所述接觸孔進(jìn)行第一刻蝕后處理，去除所述含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子；在進(jìn)行所述第一刻蝕后處理之后，對所述接觸孔進(jìn)行濕法清洗處理；形成填充滿所述接觸孔的導(dǎo)電層。
[0007]可選的，所述第一刻蝕后處理的處理溫度為85攝氏度至110攝氏度。
[0008]可選的，所述第一刻蝕后處理的工藝參數(shù)為:向反應(yīng)腔室內(nèi)通入H2，H2流量為1sccm至500sccm，提供的偏置功率為100瓦至1000瓦，反應(yīng)腔室壓強為50毫托至200毫托。
[0009]可選的，采用氫等離子體以及氮等離子體進(jìn)行所述第一刻蝕后處理；在所述第一過刻蝕后處理過程中，向反應(yīng)腔室內(nèi)通入HjPN2，其中N2流量為10sccm至lOOOsccm，H2流量為 1sccm 至 500sccmo
[0010]可選的，所述刻蝕工藝與第一刻蝕后處理在同一反應(yīng)腔室內(nèi)進(jìn)行。
[0011]可選的，所述含氟聚合物雜質(zhì)中還含有碳離子；在進(jìn)行第一過刻蝕處理之后、進(jìn)行濕法清洗處理之前，還包括步驟:采用氮等離子體對所述接觸孔進(jìn)行第二刻蝕后處理，去除含氟聚合物雜質(zhì)中的碳離子。
[0012]可選的，所述第二刻蝕后處理的處理溫度為85攝氏度至110攝氏度；在所述第二刻蝕后處理過程中，向反應(yīng)腔室內(nèi)通入N2。
[0013]可選的，所述底層金屬層與介質(zhì)層之間形成有刻蝕停止層；形成所述接觸孔的工藝步驟包括:采用主刻蝕工藝沿開口刻蝕所述介質(zhì)層，直至暴露出刻蝕停止層表面，在所述介質(zhì)層內(nèi)形成初始接觸孔；去除所述圖形層；接著采用第一過刻蝕工藝，刻蝕位于初始接觸孔下方的部分厚度刻蝕停止層；然后采用第二過刻蝕工藝，繼續(xù)刻蝕初始接觸孔下方的刻蝕停止層，直至暴露出底層金屬層表面，形成所述接觸孔。
[0014]可選的，在去除所述圖形層之后、進(jìn)行第二過刻蝕工藝之前，還包括步驟:采用氮等離子體，對所述初始接觸孔側(cè)壁表面以及刻蝕停止層表面進(jìn)行第三刻蝕后處理。
[0015]可選的，所述第三刻蝕后處理的處理溫度為85攝氏度至110攝氏度；在第三刻蝕后處理過程中，向反應(yīng)腔室內(nèi)通入n2。
[0016]可選的，所述主刻蝕工藝包括:先采用第一步主刻蝕工藝刻蝕部分厚度的介質(zhì)層，然后繼續(xù)采用第二步主刻蝕工藝刻蝕剩余部分厚度的介質(zhì)層；其中，第一步主刻蝕工藝刻蝕形成的介質(zhì)層側(cè)壁與基底表面之間的夾角為88°至95°，第二步主刻蝕工藝刻蝕形成的介質(zhì)層側(cè)壁與基底表面之間的夾角為65°至85°。
[0017]可選的，所述第一步主刻蝕工藝的工藝參數(shù)為:源功率為1500瓦至3000瓦，偏置功率為2000瓦至4000瓦，源功率與偏置功率的比值為I至2，反應(yīng)腔室壓強為5毫托至40毫托，刻蝕氣體包括CF4，還向刻蝕腔室內(nèi)通入Ar，Ar流量為500sccm至1500sccm ;所述第二步主刻蝕工藝的工藝參數(shù)為:源功率為500瓦至2000瓦，偏置功率為500瓦至2000瓦，源功率與偏置功率的比值為0.5至2，反應(yīng)腔室壓強為5毫托至40毫托，刻蝕氣體包括CF4、CHF3S CH2F2，還向刻蝕腔室內(nèi)通入He，He流量為10sccm至lOOOsccm。
[0018]可選的，所述刻蝕停止層的材料為氮化硅、摻碳氮化硅、碳化硅或氮氧化硅。
[0019]可選的，在所述濕法清洗處理之前，還包括步驟:對所述接觸孔進(jìn)行Ar等離子體轟擊，使接觸孔側(cè)壁處的介質(zhì)層表面接觸角減小。
[0020]可選的，在所述Ar等離子體轟擊之前，接觸孔側(cè)壁處的介質(zhì)層表面接觸角為90°至110° ;在所述Ar等離子體轟擊之后，接觸孔側(cè)壁處的介質(zhì)層表面接觸角為65°至75°。
[0021]可選的，所述Ar等離子體轟擊的工藝參數(shù)為:處理溫度為85攝氏度至110攝氏度，Ar流量為10sccm至lOOOsccm，反應(yīng)腔室壓強為100毫托至500毫托，提供偏置功率為100瓦至1000瓦。
[0022]可選的，所述濕法清洗處理的清洗液體為氫氟酸或雙氧水溶液。
[0023]可選的，所述導(dǎo)電層的材料為TiN、T1、Ta、TaN、WN、Cu、Al或W ;所述圖形層包括光刻膠層；所述底層金屬層的材料為銅、鎢、鋁、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、氮化鎢或金屬硅化物。
[0024]可選的，所述底層金屬層的頂部表面高于基底表面；或者，所述底層金屬層頂部表面低于基底表面；或者，所述底層金屬層頂部與基底表面齊平。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0026]本發(fā)明提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法的技術(shù)方案中，刻蝕介質(zhì)層后形成的接觸孔內(nèi)具有含氟聚合物雜質(zhì)，采用氫等離子體對接觸孔進(jìn)行第一刻蝕后處理，去除含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子，從而減小氟離子與介質(zhì)層以及底層金屬層發(fā)生反應(yīng)的概率，避免在刻蝕形成接觸孔至濕法清洗處理之間的等待時間內(nèi)，介質(zhì)層和底層金屬層被含氟聚合物中的氟離子腐蝕，從而使介質(zhì)層和底層金屬層保持良好的性能，提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)良率，提高芯片產(chǎn)出量。同時，由于含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子被去除，使得刻蝕形成接觸孔至濕法清洗處理之間的等待時間可以比較長，從而增加了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝中的循環(huán)窗口。
[0027]進(jìn)一步，若第一刻蝕后處理的處理溫度過低，則氫等離子體的能力較弱，氟離子難以從含氟聚合物雜質(zhì)中掙脫；若第一刻蝕后處理的處理溫度過高，容易對基底內(nèi)的器件造成損傷。本發(fā)明中第一刻蝕后處理的處理溫度為85攝氏度至110攝氏度，既使得去除含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子能力較強，又能避免對基底內(nèi)的器件造成不良影響。
[0028]進(jìn)一步，在第一刻蝕后處理過程中，向反應(yīng)腔室內(nèi)通入HjPN2，所述N2用于形成氮等離子體，在去除含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子的同時，還能夠去除含氟聚合物雜質(zhì)中的碳離子。
[0029]進(jìn)一步，本發(fā)明中主刻蝕工藝包括第一步主刻蝕工藝以及第二步主刻蝕工藝，其中，第一步主刻蝕工藝刻蝕形成的介質(zhì)層側(cè)壁與基底表面之間的夾角為88°至95°，即上部分初始接觸孔的側(cè)壁接近于直角，使得接觸孔的特征尺寸容易控制，提高導(dǎo)電層的接觸電阻的均勻性；第二步主刻蝕工藝形成的介質(zhì)層側(cè)壁與基底表面之間的夾角為65°至85°，即下部分初始接觸孔剖面形狀呈現(xiàn)倒梯形，使得在下部分接觸孔內(nèi)填充導(dǎo)電層的工藝難度低，避免接觸孔底部與導(dǎo)電層之間形成空隙。
[0030]更進(jìn)一步，本發(fā)明在進(jìn)行濕法清洗處理之前，對接觸孔進(jìn)行Ar等離子體轟擊，使接觸孔側(cè)壁處的介質(zhì)層表面接觸角減小，接觸孔側(cè)壁處的介質(zhì)層表面親水性變強，進(jìn)而使得濕法清洗處理清洗接觸孔的能力更強，為形成導(dǎo)電層提供良好的界面基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0031]圖1至圖13為本發(fā)明一實施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0032]由【背景技術(shù)】可知，現(xiàn)有技術(shù)形成的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的良率有待提高，芯片產(chǎn)出量低。
[0033]在一個實施例中，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成工藝包括以下步驟:步驟S1、提供基底，所述基底內(nèi)具有底層金屬層，在所述基底表面形成介質(zhì)層；步驟S2、在所述介質(zhì)層表面形成圖形層，所述圖形層內(nèi)具有暴露出介質(zhì)層表面的開口 ；步驟S3、以所述圖形層為掩膜，沿開口刻蝕介質(zhì)層直至暴露出底層金屬層表面，在所述介質(zhì)層內(nèi)形成接觸孔；步驟S4、對所述接觸孔進(jìn)行濕法清洗處理；步驟S5、形成填充滿所述接觸孔的導(dǎo)電層。
[0034]上述方法中，一般采用干法刻蝕工藝刻蝕介質(zhì)層以形成接觸孔；在干法刻蝕工藝過程中，刻蝕氣體與介質(zhì)層的材料、圖形層的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成反應(yīng)副產(chǎn)物。一部分反應(yīng)副產(chǎn)物會隨著刻蝕氣體的流動而被帶出刻蝕腔室，還有一部分反應(yīng)副產(chǎn)物在重力的作用下，附著在接觸孔的側(cè)壁和底部。由于圖形層中通常含有光刻膠、抗反射材料等材料，光刻膠材料、抗反射材料與刻蝕氣體發(fā)生反應(yīng)會生成聚合物，因此接觸孔的底部和側(cè)壁表面附著有聚合物雜質(zhì)。
[0035]當(dāng)接觸孔內(nèi)附著有聚合物雜質(zhì)時，將增加形成填充滿接觸孔的導(dǎo)電層的工藝難度，并且容易造成導(dǎo)電層與底層金屬層之間產(chǎn)生斷路問題。為此，在形成導(dǎo)電層之前，需要對接觸孔進(jìn)行濕法清洗處理。
[0036]然而，盡管對接觸孔進(jìn)行了濕法清洗處理，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)良率仍然較低，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的可靠性及電學(xué)性能仍然較差。
[0037]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝過程中，從刻蝕形成接觸孔至濕法清洗處理的等待時間(Q-Time，the time from Contact Etch Step to Wet Clean Step)通常比較長；在所述等待時間內(nèi)，聚合物雜質(zhì)會與介質(zhì)層發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致介質(zhì)層性能發(fā)生改變；并且，所述聚合物雜質(zhì)還會與底層金屬層發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致底層金屬層表面材料轉(zhuǎn)化為絕緣材料，例如底層金屬層表面材料為硅化鎳時，聚合物雜質(zhì)與硅化鎳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致底層金屬層表面材料變?yōu)榻^緣材料。相應(yīng)的，當(dāng)形成導(dǎo)電層之后，導(dǎo)電層與底層金屬層之間將發(fā)生斷路問題，嚴(yán)重影響半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)良率，芯片的產(chǎn)出量(WPH，Wafer Per Hour)將受到嚴(yán)重影響。當(dāng)Q-time越長時，介質(zhì)層和底層金屬層受到的損傷越大，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的良率越差，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的可靠性和電學(xué)性能越差。
[0038]并且，當(dāng)聚合物雜質(zhì)與底層金屬層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)之后，濕法清洗處理去除接觸孔內(nèi)的雜質(zhì)的能力將更弱。
[0039]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，聚合物雜質(zhì)中含有氟離子，所述氟離子是導(dǎo)致介質(zhì)層和底層金屬層受到損傷的主要原因。若能在濕法清洗處理之前，減少聚合物雜質(zhì)中的氟離子含量，那么相應(yīng)的介質(zhì)層以及底層金屬層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的概率將更低，相應(yīng)的在Q-time內(nèi)介質(zhì)層和底層金屬層材料性能能夠保持不變，從而提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)良率。
[0040]如果在進(jìn)行濕法清洗處理之前，能夠去除所述聚合物雜質(zhì)中的氟離子，那么在Q-time內(nèi)介質(zhì)層與底層金屬層與氟離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的概率將大大的減小甚至為零，從而使介質(zhì)層和底層金屬層保持良好的性能，并且提高濕法清洗處理去除聚合物雜質(zhì)的能力。
[0041]為此，本發(fā)明提供一種提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，刻蝕介質(zhì)層在介質(zhì)層內(nèi)形成接觸孔，所述接觸孔內(nèi)具有含氟聚合物雜質(zhì)；采用氫等離子體對所述接觸孔進(jìn)行第一刻蝕后處理，去除所述含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子；在進(jìn)行所述第一刻蝕后處理之后，對所述接觸孔進(jìn)行濕法清洗處理；形成填充滿所述接觸孔的導(dǎo)電層。本發(fā)明在濕法清洗處理前，去除含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子，從而防止氟離子與介質(zhì)層和底層金屬層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，避免介質(zhì)層和底層金屬層受到損傷，從而提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)良率，增加芯片產(chǎn)出量。
[0042]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)的說明。
[0043]圖1至圖13為本發(fā)明一實施例提供的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)形成過程的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]請參考圖1，提供具有底層金屬層101的基底100。
[0045]本實施例中，底層金屬層101位于基底100上，且底層金屬層101頂部表面高于基底100表面。
[0046]在一個具體實施例中，所述基底100和底層金屬層101之間還可以形成有柵介質(zhì)層，相應(yīng)的底層金屬層101為柵極結(jié)構(gòu)的一部分，底層金屬層101的側(cè)壁還可以形成有側(cè)墻，所述側(cè)墻的材料為氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。
[0047]所述底層金屬層101包括第一部分金屬層以及位于第一部分金屬層表面的第二部分金屬層，其中，第一部分金屬層的材料為銅、鎢、鋁、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、氮化鎢，第二部分金屬層的材料為金屬硅化物，例如，NiSi或CoSi。在其他實施例中，所述底層金屬層101也可以為單層結(jié)構(gòu)。
[0048]所述基底100的材料為硅、鍺、鍺化硅、碳化硅、砷化鎵或鎵化銦；所述基底100還可以為絕緣體上的硅襯底或絕緣體上的鍺襯底；所述基底100內(nèi)還可以形成有半導(dǎo)體器件，例如，PMOS晶體管、NMOS晶體管、CMOS晶體管、電阻器、電感器或電容器等。
[0049]本實施例中所述基底100的材料為硅。
[0050]本實施例中，底層金屬層101位于基底100表面，所述底層金屬層101頂部表面高于基底100表面。在其他實施例中，底層金屬層也可以位于基底內(nèi)，底層金屬層的頂部表面也可以低于基底表面，或者底層金屬層的頂部表與基底表面齊平。所述底層金屬層的材料包括銅、鎢、鋁、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、氮化鎢或金屬硅化物，例如，Ni Si。
[0051]請參考圖2，形成覆蓋于所述基底100表面以及底層金屬層101表面的介質(zhì)層102。
[0052]所述介質(zhì)層102的材料為氧化娃、氮化娃、氮氧化娃、低k介質(zhì)材料或超低k介質(zhì)材料。采用化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積或旋涂工藝形成所述介質(zhì)層102。
[0053]其中，低k介質(zhì)材料指相對介電常數(shù)低于3.9的介質(zhì)材料，超低k介質(zhì)材料指相對介電常數(shù)低于2.5的介質(zhì)材料。
[0054]所述介質(zhì)層102的材料為低k介質(zhì)材料或超低k介質(zhì)材料時，介質(zhì)層102的材料為S1H、SiCOH, FSG (摻氟的二氧化硅)、BSG (摻硼的二氧化硅)、PSG (摻磷的二氧化硅)、BPSG(摻硼磷的二氧化硅)、氫化硅倍半氧烷(HSQ，(HS1l5)J或甲基硅倍半氧烷(MSQ，(CH3S11Jn)。
[0055]本實施例中所述介質(zhì)層102的材料為氧化硅，采用化學(xué)氣相沉積工藝形成所述介質(zhì)層102。并且，在沉積介質(zhì)層102之后，還可以進(jìn)行研磨工藝使介質(zhì)層102頂部表面高度一致。
[0056]本實施例在底層金屬層101與介質(zhì)層102之間形成有刻蝕停止層103，即在形成所述介質(zhì)層102之前，在底層金屬層101表面以及基底100表面形成刻蝕停止層103，所述刻蝕停止層103的材料與介質(zhì)層102的材料不同。
[0057]在后續(xù)刻蝕工藝過程中，刻蝕工藝對刻蝕停止層103的速率遠(yuǎn)小于對介質(zhì)層102的刻蝕速率，從而起到刻蝕停止作用，避免刻蝕工藝對底層金屬層101造成過刻蝕。所述刻蝕停止層103的材料為氮化硅、摻碳氮化硅、碳化硅或氮氧化硅。
[0058]本實施例中刻蝕停止層103的材料為氮化硅。
[0059]請參考圖3，在所述介質(zhì)層102表面形成圖形層，所述圖形層內(nèi)具有開口 107。
[0060]所述開口 107的位置和尺寸對應(yīng)于后續(xù)形成的接觸孔的位置和尺寸，后續(xù)沿開口107刻蝕介質(zhì)層102，在介質(zhì)層102內(nèi)形成接觸孔。
[0061 ] 本實施例中，所述圖形層包括:位于介質(zhì)層102表面的非晶碳層(A-C，Amorphous Carbon) 104、位于非晶碳層104表面的無機底部抗反射涂層(DARC，DielectricAnt1-reflective Coating) 105、以及位于無機底部抗反射涂層105表面的光刻膠層106，其中，開口 107貫穿所述光刻膠層106且暴露出頂部抗反射涂層105表面。
[0062]在其他實施例中，圖形層也可以包括:位于介質(zhì)層表面的有機分布層、位于有機分布層表面的底部抗反射涂層(BARC，Bottom Ant1-reflective Coating)、以及位于底部抗反射涂層表面的光刻膠層，其中，開口貫穿所述光刻膠層且暴露出底部抗反射涂層表面。或者，圖形層包括:位于介質(zhì)層表面的底部抗反射涂層、以及位于底部抗反射涂層表面的光刻膠層，其中，開口貫穿所述光刻膠層且暴露出抗反射涂層表面。
[0063]所述圖形層也可以僅包括光刻膠層，開口貫穿光刻膠層且暴露出介質(zhì)層表面。
[0064]請參考圖4，以所述圖形層為掩膜，采用主刻蝕工藝沿所述開口 107刻蝕所述介質(zhì)層102，直至暴露出刻蝕停止層103表面，在所述介質(zhì)層102內(nèi)形成初始接觸孔108，所述初始接觸孔108內(nèi)具有含氟聚合物雜質(zhì)。
[0065]本實施例中主刻蝕工藝分為兩步進(jìn)行，先采用第一步主刻蝕工藝刻蝕部分厚度的介質(zhì)層102，所述第一步主刻蝕工藝采用較高的源功率和偏置功率，且對介質(zhì)層102的刻蝕速率較大，減少在刻蝕后介質(zhì)層102側(cè)壁表面聚集的反應(yīng)副產(chǎn)物含量，使得第一步主刻蝕工藝刻蝕形成的介質(zhì)層102側(cè)壁與基底100表面之間的為88°至95°，例如為90°，92°。
[0066]接著采用第二步主刻蝕工藝刻蝕剩余部分厚度的介質(zhì)層102，所述第二步主刻蝕工藝的源功率以及偏置功率小于第一步主刻蝕工藝的源功率以及偏置功率，且第二步主刻蝕工藝對介質(zhì)層102的刻蝕速率小于第一步主刻蝕工藝對介質(zhì)層102的刻蝕速率，且第二步主刻蝕工藝對介質(zhì)層102和對刻蝕停止層103具有較高的刻蝕選擇比，所述第二步主刻蝕工藝刻蝕形成的介質(zhì)層102側(cè)壁與基底100表面之間的夾角為65°至85°，例如為70。 、75。 、80。 。
[0067]作為一個具體實施例，第一步主刻蝕工藝刻蝕的介質(zhì)層102的厚度為第二步主刻蝕工藝刻蝕的介質(zhì)層102的厚度的1/3至2/3。
[0068]本實施例中，刻蝕介質(zhì)層102后形成了初始接觸孔108，后續(xù)再刻蝕位于初始接觸孔108下方的刻蝕停止層103后，即形成暴露出底層金屬層101表面的接觸孔。采用上述主刻蝕工藝，能夠使得下部分初始接觸孔108側(cè)壁具有較大的向外傾斜的角度，使得后續(xù)對接觸孔底部的填充能力較強。并且，由于上部分初始接觸孔108側(cè)壁幾乎與平面垂直，使得接觸孔的關(guān)鍵尺寸可以得到很好的控制，具有較好的接觸電阻(Re)均勻性。
[0069]作為一個具體實施例中，所述第一主刻蝕工藝的工藝參數(shù)為:源功率為1500瓦至3000瓦，偏置功率為2000瓦至4000瓦，源功率與偏置功率的比值為I至2，反應(yīng)腔室壓強為5毫托至40毫托，刻蝕氣體包括CF4,還向刻蝕腔室內(nèi)通入Ar，Ar流量為500sccm至1500sccmo
[0070]所述第二主刻蝕工藝的工藝參數(shù)為:源功率為500瓦至2000瓦，偏置功率為500瓦至2000瓦，源功率與偏置功率的比值為0.5至2，反應(yīng)腔室壓強為5毫托至40毫托，刻蝕氣體包括CF4、CHF3S CH2F2，還向刻蝕腔室內(nèi)通入He，He流量為10sccm至lOOOsccm。
[0071]在所述主刻蝕工藝過程中，刻蝕氣體與介質(zhì)層102材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成反應(yīng)副產(chǎn)物，刻蝕氣體還會與圖形層材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成反應(yīng)副產(chǎn)物，所述反應(yīng)副產(chǎn)物中具有含氟聚合物雜質(zhì)，由于含氟聚合物雜質(zhì)的質(zhì)量相對較大，其受到的重力作用較大，因此含氟聚合物雜質(zhì)難以流動從刻蝕腔室內(nèi)排出；所述含氟聚合物雜質(zhì)在重力作用下，附著在初始接觸孔108的底部和側(cè)壁表面。
[0072]同時，由于本實施例中介質(zhì)層102、圖形層以及刻蝕氣體中均含有C元素，因此所述含氟聚合物雜質(zhì)中也將含有碳離子。
[0073]在其他實施例中，也可以采用一步主刻蝕工藝，刻蝕介質(zhì)層直至暴露出刻蝕停止層表面。
[0074]并且，本實施例中以暴露出刻蝕停止層103表面為主刻蝕工藝的刻蝕停止位置，在主刻蝕工藝過程中未對刻蝕停止層103造成刻蝕。在其他實施例中，主刻蝕工藝也可以對部分厚度的刻蝕停止層進(jìn)行刻蝕。
[0075]請參考圖5，去除所述圖形層。
[0076]本實施例中，采用灰化工藝去除光刻膠層106、無機底部抗反射涂層105以及非晶碳層104。
[0077]在灰化工藝過程中，也可能會增加附著在初始接觸孔108內(nèi)的含氟的聚合物雜質(zhì)的量。
[0078]請參考圖6，采用第一過刻蝕工藝，刻蝕位于初始接觸孔108下方的部分厚度的刻蝕停止層103。
[0079]本實施例中，過刻蝕工藝分為兩步進(jìn)行，先采用第一過刻蝕工藝刻蝕部分厚度的刻蝕停止層103，然后采用比第一過刻蝕工藝刻蝕速率更小的第二過刻蝕工藝，避免對底層金屬層101造成過刻蝕。
[0080]所述第一過刻蝕工藝的刻蝕氣體包括CO，還可以向刻蝕腔室內(nèi)通入He。在所述第一過刻蝕工藝過程中，初始接觸孔108內(nèi)含氟聚合物雜質(zhì)中的碳離子含量也將增加。
[0081]請參考圖7，采用氮等離子體，對所述初始接觸孔208側(cè)壁表面以及刻蝕停止層103表面進(jìn)行第三刻蝕后處理。
[0082]采用第三刻蝕后處理，能夠去除含氟聚合物雜質(zhì)中的部分碳離子，減小后形成的接觸孔內(nèi)的含氟聚合物中碳離子含量，使得含氟聚合物中的C-F鍵中的C離子從含氟聚合物中脫離，從而增加含氟聚合物中游離的氟離子含量，從而使得后續(xù)第一刻蝕后處理中去除含氟聚合物中氟離子的能力更強。
[0083]若第三刻蝕后處理的處理溫度過低，則氮等離子體的能量過弱，去除碳離子的能力差；若第三刻蝕后處理的處理溫度過高，則容易對基底100內(nèi)的器件造成不良影響。
[0084]為此，本實施例中所述第三刻蝕后處理的處理溫度為85攝氏度至110攝氏度；在第三刻蝕后處理過程中，向反應(yīng)腔室內(nèi)通入N2。
[0085]所述第三刻蝕后處理與第一步主刻蝕工藝、第二步主刻蝕工藝以及第一步過刻蝕工藝在同一反應(yīng)腔室內(nèi)進(jìn)行。
[0086]請參考圖8，采用第二過刻蝕工藝，繼續(xù)刻蝕初始接觸孔108 (參考圖7)下方的刻蝕停止層103，直至暴露出底層金屬層101表面，形成所述接觸孔109。
[0087]本實施例中所述接觸孔109貫穿介質(zhì)層102以及刻蝕停止層103，且接觸孔109底部暴露出底層金屬層101表面。
[0088]所述第二過刻蝕工藝對刻蝕停止層103的刻蝕速率小于第一過刻蝕工藝對刻蝕停止層103的刻蝕速率，從而避免對底層金屬層101造成過刻蝕。
[0089]由于初始接觸孔108內(nèi)含有含氟聚合物雜質(zhì)，相應(yīng)的在刻蝕所述刻蝕停止層103后形成的接觸孔109內(nèi)也將具有含氟聚合物雜質(zhì)。
[0090]請參考圖9，采用氫等離子體對所述接觸孔109進(jìn)行第一刻蝕后處理200，去除所述含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子。
[0091]氫等離子體的處理能夠降低含氟的聚合物雜質(zhì)中的氟離子含量，甚至能夠完全去除含氟的聚合物雜質(zhì)中的氟離子。這是由于:
[0092]H-F鍵的鍵能約為569kJ/mol，C-F鍵的鍵能約為552kJ/mol，H-F鍵的鍵能大于C-F鍵的鍵能，說明與C-F鍵相比，F(xiàn)離子與H離子結(jié)合形成的H-F鍵更加的穩(wěn)定，因此氫等離子體能夠使含氟的聚合物雜質(zhì)中的氟離子掙脫C-F鍵的束縛，重新進(jìn)行化學(xué)鍵的結(jié)合形成H-F鍵而從含氟的聚合物雜質(zhì)中脫離。
[0093]并且，前述第三刻蝕后處理時的含氟聚合物雜質(zhì)中游離態(tài)的氟離子含量增加，使得第一刻蝕后處理200去除含氟聚合物雜質(zhì)中氟離子的能力更強。
[0094]若第一刻蝕后處理200的處理溫度過低，則氫等離子體的能量較低，氫等離子體對含氟聚合物雜質(zhì)的轟擊較弱，使得氟離子難以從含氟聚合物雜質(zhì)中的掙脫；若第一刻蝕后處理200的處理溫度過高，則容易對基底100內(nèi)的器件造成損傷。
[0095]為此，本實施例中第一刻蝕后處理200的處理溫度為85攝氏度至110攝氏度，例如為90攝氏度、95攝氏度或100攝氏度。
[0096]本實施例的第一刻蝕后處理200采用較高的反應(yīng)腔室壓強，以及較低的偏置功率，從而使得氫等離子體充分的轟擊含氟聚合物雜質(zhì)，提高去除含氟聚合物雜質(zhì)中氟離子的能力。作為一個實施例，反應(yīng)腔室壓強為100毫托、150毫托至180毫托，偏置功率為200瓦、300瓦、500瓦或700瓦。
[0097]在一個具體實施例中，所述第一刻蝕后處理200的工藝參數(shù)為:向反應(yīng)腔室內(nèi)通AH2, H2流量為1sccm至500sccm，提供的偏置功率為100瓦至1000瓦，源功率為100瓦至2000瓦，反應(yīng)腔室壓強為50毫托至200毫托。
[0098]并且C-H鍵的鍵能約為444kJ/mol，H-F鍵的鍵能明顯大于C-H鍵的鍵能，因此H離子更加容易與F離子結(jié)合形成穩(wěn)定的H-F鍵，因此與進(jìn)行第一過刻蝕處理200之前相比，在進(jìn)行第一過刻蝕后處理200之后，含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子含量變少甚至為零，而含氟聚合物雜質(zhì)中的碳離子含量幾乎保持不變。
[0099]為了使第一刻蝕后處理200也能去除含氟聚合物雜質(zhì)中的部分碳離子，降低后續(xù)第二刻蝕后處理去除碳離子的難度，本實施例中，采用氫等離子體以及氮等離子體進(jìn)行所述第一刻蝕后處理200，其中，氫等離子體能夠去除含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子，氮等離子體能夠去除含氟聚合物雜質(zhì)中的碳離子。作為一個具體實施例，在所述第一刻蝕后處理200過程中，向反應(yīng)腔室內(nèi)通入比和N 2，其中隊流量為10sccm至lOOOsccm，H2流量為1sccm至 500sccm。
[0100]并且，由于前述刻蝕形成接觸孔的工藝過程中會存在含氧元素的氣體，使得底層金屬層101在一定程度上被氧化，采用氫等離子體還可以降低底層金屬層101的氧化程度，使得被氧化的底層金屬層101發(fā)生還原反應(yīng)，從而進(jìn)一步提高底層金屬層101的性能。
[0101]由于本實施例采用了第一過刻蝕處理200，去除了含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子，使得接觸孔109內(nèi)的含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子含量大大的減少甚至為零，相應(yīng)的后續(xù)形成的接觸孔內(nèi)的含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子含量也將很少，避免在形成接觸孔至濕法清洗處理之間的Q-time內(nèi)，氟離子與介質(zhì)層102、底層金屬層101發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使介質(zhì)層102以及底層金屬層101保持良好的性能。
[0102]后續(xù)接觸孔109內(nèi)的雜質(zhì)仍稱為含氟的聚合物雜質(zhì)，與第一過刻蝕處理200之前相比，后續(xù)接觸孔109內(nèi)的含氟的聚合物雜質(zhì)中的氟離子含量變少甚至為零。
[0103]請參考圖10，在進(jìn)行第一刻蝕后處理200 (參考圖9)之后，采用氮等離子體對所述接觸孔109進(jìn)行第二刻蝕后處理300。
[0104]由于第一刻蝕后處理主要去除了含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子，而去除含氟聚合物雜質(zhì)中的碳離子的能力較弱。且含氟聚合物中的碳離子含量較多的話，后續(xù)濕法清洗處理的難度將變大。
[0105]為此，本實施例在進(jìn)行第一刻蝕后處理之后，采用氮等離子體對接觸孔109進(jìn)行第二刻蝕后處理300 ;在所述第二刻蝕后處理300過程中，所述含氟聚合物雜質(zhì)中的碳離子被去除。
[0106]在一個具體實施例中，將N2等離子體化以所述氮等離子體。若第二刻蝕后處理300的處理溫度過低，則氮等離子體轟擊含氟聚合物雜質(zhì)的能力較弱，氮等離子體去除含氟聚合物雜質(zhì)中的碳離子的能力弱；若第二刻蝕會處理300的處理溫度過高，則會對基底100內(nèi)的器件造成不良影響。
[0107]為此，本實施例中第二刻蝕后處理300的處理溫度為85攝氏度至110攝氏度，例如為90攝氏度、95攝氏度或100攝氏度。
[0108]請參考圖11，在進(jìn)行所述第一刻蝕后處理200(參考圖9)以及第二刻蝕后處理300 (參考圖10)之后，還包括步驟:對所述接觸孔109進(jìn)行Ar等離子體轟擊400，使接觸孔109側(cè)壁處的介質(zhì)層102表面接觸角(WCA，Wafer Contact Angle)減小。
[0109]在所述Ar等離子體轟擊400之前，接觸孔109側(cè)壁處的介質(zhì)層102表面接觸角為90°至110°，例如為93°、95°、97.6° UOO0或105° ;在所述Ar等離子體轟擊400之后，接觸孔109側(cè)壁處的介質(zhì)層102表面接觸角為65°至75。，例如為67°、68.4。、70?；?73°。
[0110]由于接觸孔109側(cè)壁處的介質(zhì)層102表面接觸角減小，使得接觸孔109側(cè)壁處介質(zhì)層102表面的親水性能得到提高，后續(xù)在進(jìn)行濕法清洗處理時，能夠進(jìn)一步提高濕法清洗處理的去除雜質(zhì)的能力。
[0111]在一個具體實施例中，所述Ar等離子體轟擊400的工藝參數(shù)為:處理溫度為85攝氏度至110攝氏度，Ar流量為10sccm至lOOOsccm，反應(yīng)腔室壓強為100毫托至500毫托，提供偏置功率為100瓦至1000瓦，源功率為100瓦至2000瓦。
[0112]請參考圖12，在進(jìn)行所述第一刻蝕后處理、第二刻蝕后處理以及Ar等離子體轟擊之后，對所述接觸孔109進(jìn)行濕法清洗處理500。
[0113]由于前述對接觸孔109進(jìn)行了第一刻蝕后處理，去除了含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子，使得接觸孔109內(nèi)的氟離子含量變小甚至為零，因此氟離子與介質(zhì)層102發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、氟離子與底層金屬層101發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的概率顯著變小，使得在形成接觸孔109至濕法清洗處理200之間的Q-time內(nèi)，介質(zhì)層102與底層金屬層101保持良好的性能，避免介質(zhì)層102以及底層金屬層101材料性能發(fā)生改變，從而提高半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)良率，提高芯片產(chǎn)出量。
[0114]并且，由于接觸孔109內(nèi)氟離子含量變小甚至為零，介質(zhì)層102以及底層金屬層101受到的損傷很小，因此本實施例中Q-time可以較長，而介質(zhì)層102以及底層金屬層101的材料性能仍能保持不變，從而增加了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)工藝的循環(huán)窗口(loop window)。
[0115]同時，由于前述去除了含氟聚合物雜質(zhì)中的碳離子，且接觸孔109側(cè)壁處介質(zhì)層102表面親水性增強，使得濕法清洗處理500的工藝難度降低，更加容易完全去除接觸孔109內(nèi)的含氟聚合物雜質(zhì)，提高接觸孔109的清潔度。
[0116]在一個具體實施例中，所述濕法清洗處理500的清洗液體為氫氟酸溶液或雙氧水溶液。
[0117]請參考圖13，形成填充滿所述接觸孔109(參考圖12)的導(dǎo)電層110。
[0118]在一個具體實施例中，形成所述導(dǎo)電層110的工藝步驟包括:形成填充滿所述接觸孔109的導(dǎo)電膜，所述導(dǎo)電膜還覆蓋于介質(zhì)層102表面；去除高于介質(zhì)層102表面的導(dǎo)電膜，形成填充滿接觸孔109的導(dǎo)電層110，且所述導(dǎo)電層110頂部表面與介質(zhì)層102表面齊平。
[0119]所述導(dǎo)電層110為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)，所述導(dǎo)電層110的材料為TiN、T1、Ta、TaN、WN、Cu、Al 或 W。
[0120]本實施例一導(dǎo)電層110為單層結(jié)構(gòu)為例，導(dǎo)電層110的材料為W。
[0121]在其他實施例中，導(dǎo)電層包括:位于所述接觸孔底部和側(cè)壁表面的導(dǎo)電阻擋層、以及位于導(dǎo)電阻擋層表面且填充滿所述接觸孔的導(dǎo)電體層。其中，所述導(dǎo)電阻擋層的材料為TiN、T1、Ta、TaN或WN ;所述導(dǎo)電體層的材料為Cu、Al或W。
[0122]由于底層金屬層101的性能良好，且接觸孔109具有較高的清潔度，使得形成的導(dǎo)電層110的質(zhì)量高，且導(dǎo)電層110與底層金屬層101的電連接性能良好，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)良率高，提高了芯片產(chǎn)出量。
[0123]雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括: 提供具有底層金屬層的基底； 形成覆蓋于所述基底表面以及底層金屬層表面的介質(zhì)層； 在所述介質(zhì)層表面形成圖形層，所述圖形層內(nèi)具有開口 ； 以所述圖形層為掩膜，沿所述開口刻蝕所述介質(zhì)層，直至暴露出底層金屬層表面，在所述介質(zhì)層內(nèi)形成接觸孔，所述接觸孔內(nèi)具有含氟聚合物雜質(zhì)； 去除所述圖形層； 采用氫等離子體對所述接觸孔進(jìn)行第一刻蝕后處理，去除所述含氟聚合物雜質(zhì)中的氟離子； 在進(jìn)行所述第一刻蝕后處理之后，對所述接觸孔進(jìn)行濕法清洗處理； 形成填充滿所述接觸孔的導(dǎo)電層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一刻蝕后處理的處理溫度為85攝氏度至110攝氏度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一刻蝕后處理的工藝參數(shù)為:向反應(yīng)腔室內(nèi)通入H2，H2流量為1sccm至500SCCm，提供的偏置功率為100瓦至1000瓦，反應(yīng)腔室壓強為50毫托至200毫托。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用氫等離子體以及氮等離子體進(jìn)行所述第一刻蝕后處理；在所述第一過刻蝕后處理過程中，向反應(yīng)腔室內(nèi)通入!12和 N 2，其中 N2流量為 10sccm 至 lOOOsccm，H 2流量為 1sccm 至 500sccm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述刻蝕工藝與第一刻蝕后處理在同一反應(yīng)腔室內(nèi)進(jìn)行。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述含氟聚合物雜質(zhì)中還含有碳離子；在進(jìn)行第一過刻蝕處理之后、進(jìn)行濕法清洗處理之前，還包括步驟:采用氮等離子體對所述接觸孔進(jìn)行第二刻蝕后處理，去除含氟聚合物雜質(zhì)中的碳離子。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二刻蝕后處理的處理溫度為85攝氏度至110攝氏度；在所述第二刻蝕后處理過程中，向反應(yīng)腔室內(nèi)通入N208.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述底層金屬層與介質(zhì)層之間形成有刻蝕停止層；形成所述接觸孔的工藝步驟包括:采用主刻蝕工藝沿開口刻蝕所述介質(zhì)層，直至暴露出刻蝕停止層表面，在所述介質(zhì)層內(nèi)形成初始接觸孔；去除所述圖形層；接著采用第一過刻蝕工藝，刻蝕位于初始接觸孔下方的部分厚度刻蝕停止層；然后采用第二過刻蝕工藝，繼續(xù)刻蝕初始接觸孔下方的刻蝕停止層，直至暴露出底層金屬層表面，形成所述接觸孔。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在去除所述圖形層之后、進(jìn)行第二過刻蝕工藝之前，還包括步驟:采用氮等離子體，對所述初始接觸孔側(cè)壁表面以及刻蝕停止層表面進(jìn)行第三刻蝕后處理。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第三刻蝕后處理的處理溫度為85攝氏度至110攝氏度；在第三刻蝕后處理過程中，向反應(yīng)腔室內(nèi)通入N2。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述主刻蝕工藝包括:先采用第一步主刻蝕工藝刻蝕部分厚度的介質(zhì)層，然后繼續(xù)采用第二步主刻蝕工藝刻蝕剩余部分厚度的介質(zhì)層；其中，第一步主刻蝕工藝刻蝕形成的介質(zhì)層側(cè)壁與基底表面之間的夾角為88°至95°，第二步主刻蝕工藝刻蝕形成的介質(zhì)層側(cè)壁與基底表面之間的夾角為65°至85°。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一步主刻蝕工藝的工藝參數(shù)為:源功率為1500瓦至3000瓦，偏置功率為2000瓦至4000瓦，源功率與偏置功率的比值為I至2，反應(yīng)腔室壓強為5毫托至40毫托，刻蝕氣體包括CF4，還向刻蝕腔室內(nèi)通入Ar，Ar流量為500sccm至1500sccm ;所述第二步主刻蝕工藝的工藝參數(shù)為:源功率為500瓦至2000瓦，偏置功率為500瓦至2000瓦，源功率與偏置功率的比值為0.5至2，反應(yīng)腔室壓強為5毫托至40毫托，刻蝕氣體包括CF4XHF3S CH 2F2，還向刻蝕腔室內(nèi)通入He，He 流量為 10sccm 至 lOOOsccm。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述刻蝕停止層的材料為氮化硅、摻碳氮化硅、碳化硅或氮氧化硅。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在所述濕法清洗處理之前，還包括步驟:對所述接觸孔進(jìn)行Ar等離子體轟擊，使接觸孔側(cè)壁處的介質(zhì)層表面接觸角減小。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在所述Ar等離子體轟擊之前，接觸孔側(cè)壁處的介質(zhì)層表面接觸角為90°至110° ;在所述Ar等離子體轟擊之后，接觸孔側(cè)壁處的介質(zhì)層表面接觸角為65°至75°。16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述Ar等離子體轟擊的工藝參數(shù)為:處理溫度為85攝氏度至110攝氏度，Ar流量為lOOsccm至lOOOsccm，反應(yīng)腔室壓強為100毫托至500毫托，提供偏置功率為100瓦至1000瓦。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述濕法清洗處理的清洗液體為氫氟酸或雙氧水溶液。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述導(dǎo)電層的材料為TiN, T1、Ta、TaN, WN、Cu、Al或W ;所述圖形層包括光刻膠層；所述底層金屬層的材料為銅、鎢、鋁、鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭、氮化鎢或金屬硅化物。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述底層金屬層的頂部表面高于基底表面；或者，所述底層金屬層頂部表面低于基底表面；或者，所述底層金屬層頂部與基底表面齊平。
【文檔編號】H01L21/768GK105826245SQ201510011973
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年1月9日
【發(fā)明人】張海洋, 黃敬勇
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司