[發(fā)明專利]制造半導(dǎo)體器件的接觸的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01139609.1
• 申請(qǐng)日: 2001-11-23
• 公開（公告）號(hào): CN1356719A
• 公開（公告）日: 2002-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭丞弼;池京求;金智秀;秋昌雄;徐相勛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H01L21/30
• 分類號(hào): H01L21/30;H01L21/768
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 謝麗娜,谷惠敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及利用具有等離子體預(yù)處理艙的裝置制造半導(dǎo)體器件的接觸的方法。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及從利用光致抗蝕劑圖形形成接觸孔時(shí)起到在接觸孔中淀積材料時(shí)止的預(yù)處理工藝。

背景技術(shù)

高度集成的半導(dǎo)體器件是通過下列方法制造的：以一個(gè)在另一個(gè)的頂上的方式層疊許多導(dǎo)電層或半導(dǎo)體層，在其間夾有各個(gè)絕緣層，將導(dǎo)電層或半導(dǎo)體層彼此連接。一般，采用接觸孔來(lái)連接導(dǎo)電層或半導(dǎo)體層，形成這種高度集成的半導(dǎo)體器件的方法包含以下步驟：形成下(導(dǎo)電或半導(dǎo)體)層；在其上形成絕緣層；形成穿透絕緣層的接觸孔，該接觸孔使下層露出；在絕緣層上形成上(導(dǎo)電或半導(dǎo)體)層，該上層用導(dǎo)電材料填充接觸孔。

通常，通過等離子體干蝕工藝形成接觸孔。在該工藝中，通過高速移動(dòng)的等離子體的反應(yīng)離子來(lái)蝕刻絕緣層。因?yàn)橹圃彀雽?dǎo)體器件幾乎總是包含各向異性蝕刻，等離子體干蝕工藝是半導(dǎo)體器件制造中的主要工藝之一。

然而，當(dāng)進(jìn)行等離子體干蝕時(shí)，等離子體的反應(yīng)離子在晶片的表面上產(chǎn)生晶格缺陷，或者損壞暴露在接觸孔底部的表面。如果允許這樣的缺陷或損壞存在，會(huì)對(duì)器件的電特性有不利影響。

因此，傳統(tǒng)的處理工藝包含：晶片的退火工藝以防止其表面在等離子體蝕刻工藝過程中受到損壞；形成接觸孔之后的栓塞植入工藝，以便矯正限定接觸孔底部的表面的任何損壞。而且，還有已知的除去接觸孔底部的損壞層的工藝。

圖1顯示了從形成接觸孔時(shí)起到形成上導(dǎo)電層或半導(dǎo)體層時(shí)的傳統(tǒng)的制造方法。參考圖1，通過等離子體干蝕裝置形成接觸孔(S10)。通常，通過在半導(dǎo)體襯底或其它特定的下層(或“底層”)上形成絕緣層、利用光刻技術(shù)在絕緣層上形成光致抗蝕劑圖形、利用該光致抗蝕劑圖形作為蝕刻掩模蝕刻絕緣層來(lái)形成接觸孔。

然后，將半導(dǎo)體襯底移動(dòng)到灰化裝置，灰化并除去其上的光致抗蝕劑圖形(S12)。然后，進(jìn)行光致抗蝕劑(PR)剝離工藝(S14)。在該工藝中，將半導(dǎo)體襯底從灰化裝置傳送到充有硫酸的濕槽中，以便除去通過灰化沒有除去的光致抗蝕劑圖形的殘余物。

然后，進(jìn)行殘余物處理工藝，以便除去通過等離子體干蝕在半導(dǎo)體襯底表面或限定接觸孔底部的特定下層的表面上形成的損壞層(S16)。利用低偏壓條件和CF4或氧氣進(jìn)行該殘余物處理工藝。接著，在濕槽中進(jìn)行預(yù)處理清潔工藝(S18)，以便除去通過殘余物處理工藝形成的另外的損壞層，并且從接觸孔中除去任何遺留的沾污物，例如碳。

接著，將預(yù)處理過的半導(dǎo)體襯底傳送到淀積裝置，于是形成上層以填充接觸孔(S20)。

然而，傳統(tǒng)的制造方法存在下列問題。

第一，光致抗蝕劑(PR)剝離工藝需要大量的處理時(shí)間，并且由于在充有硫酸的濕槽中進(jìn)行PR剝離工藝，增加了半導(dǎo)體襯底被沾污的可能性。

第二，通過干蝕裝置進(jìn)行的殘余物處理工藝可能會(huì)損壞由接觸孔露出的表面。然而，盡管通過在濕槽中進(jìn)行預(yù)處理清潔工藝可以除去損壞層，但隨著在預(yù)處理清潔工藝中使用的清潔液的不同，限定接觸孔側(cè)壁的各種層的蝕刻率也不同。這樣，限定接觸孔的側(cè)壁變得不平坦，形成在半導(dǎo)體襯底上的圖形也由于過蝕而劣化。

第三，甚至在進(jìn)行了預(yù)處理清潔工藝之后，隨著將半導(dǎo)體襯底傳送到淀積裝置，限定接觸孔底部的表面上還會(huì)形成新的天然氧化物膜。該天然氧化物膜妨礙了在限定接觸孔底部的下層的表面和通過淀積工藝形成的上層之間建立良好的接觸。

第四，由于干蝕和淀積工藝通常在一個(gè)晶片上進(jìn)行一次，而光致抗蝕劑PR剝離工藝和預(yù)處理清潔工藝的特征是使用濕槽，且為批量生產(chǎn)工藝，因此難以使工藝成為一個(gè)整體。因此，半導(dǎo)體襯底必須通過分開的處理裝置傳送，從而該襯底更容易被沾污。因此，盡管花費(fèi)了大量的處理時(shí)間，許多器件仍然會(huì)具有較差的電特性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題。

更具體地說(shuō)，本發(fā)明的目的是提供一種形成半導(dǎo)體器件的接觸的方法，其中可以在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行形成良好接觸所需的預(yù)處理工藝。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種形成半導(dǎo)體器件的接觸的方法，其中在半導(dǎo)體襯底在各工藝之間的中間態(tài)不被沾污的情況下，進(jìn)行形成良好接觸所需的預(yù)處理工藝。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種方法，其中利用等離子體進(jìn)行從形成接觸孔到填充接觸孔的預(yù)處理工藝。?