[發(fā)明專利]通孔刻蝕方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200610119159.0
• 申請(qǐng)日: 2006-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN101197274A
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 元琳;高穎;劉玉麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/311
• 分類號(hào): H01L21/311;H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種通孔刻蝕方法。

背景技術(shù)

隨著集成電路向深亞微米尺寸發(fā)展，器件的密集程度和工藝的復(fù)雜程度不斷增加，對(duì)工藝過程的嚴(yán)格控制變得更為重要。其中，通孔作為多層金屬層間互連以及器件有源區(qū)與外界電路之間連接的通道，由于其在器件結(jié)構(gòu)組成中具有重要作用，使得通孔刻蝕的控制工藝逐漸引起本領(lǐng)域技術(shù)人員的重視。

傳統(tǒng)的通孔刻蝕方法通常選用在半導(dǎo)體基底上沉積介質(zhì)層后形成通孔圖形并刻蝕通孔，當(dāng)前業(yè)界對(duì)通孔刻蝕方法的研究多集中在此類刻蝕中，申請(qǐng)?zhí)枮?00410053418.5、200410053419.x及200510124653.1的中國專利申請(qǐng)中均提供了一種此類通孔刻蝕方法，但是，應(yīng)用此類方法刻蝕通孔時(shí)，選用的刻蝕氣體對(duì)介質(zhì)層材料與半導(dǎo)體基底材料的刻蝕選擇比難以控制，由此，發(fā)展出了利用易于控制其與半導(dǎo)體基底材料的刻蝕選擇比的犧牲層，借以預(yù)先形成有犧牲層材料填充的通孔圖形，繼而刻蝕通孔圖形內(nèi)的犧牲層材料以形成通孔的通孔刻蝕方法。

圖1為說明現(xiàn)有技術(shù)中的通孔刻蝕方法的流程圖，如圖1所示，當(dāng)前的通孔刻蝕步驟包括：

步驟100：形成通孔刻蝕基底；

步驟101：在通孔刻蝕基底上沉積犧牲層，此犧牲層填充通孔刻蝕基底內(nèi)線縫；

步驟102：刻蝕犧牲層；

步驟103：沉積通孔側(cè)壁層，此通孔側(cè)壁層覆蓋犧牲層及通孔刻蝕基底；

步驟104：在通孔側(cè)壁層上沉積介質(zhì)層；

步驟105：去除覆蓋犧牲層上表面的介質(zhì)層和通孔側(cè)壁層；

步驟106：去除犧牲層，形成通孔。

然而，在現(xiàn)有的通孔刻蝕工藝中，經(jīng)常產(chǎn)生通孔刻蝕開路缺陷，即通孔側(cè)壁層內(nèi)的犧牲層未被完全去除，導(dǎo)致金屬層間的互連或器件有源區(qū)與外界電路之間連接的通道受阻，最終影響器件性能。

研究發(fā)現(xiàn)，所述通孔刻蝕開路缺陷的產(chǎn)生是由于隨著器件尺寸的小型化發(fā)展，器件內(nèi)線縫的尺寸逐漸減小，使得沉積工藝的工藝窗口逐漸降低，導(dǎo)致在通孔刻蝕基底上沉積犧牲層時(shí)，在通孔刻蝕基底內(nèi)線縫間形成犧牲層填充孔洞，致使在刻蝕犧牲層后沉積通孔側(cè)壁層時(shí)，通孔側(cè)壁層材料進(jìn)入該犧牲層內(nèi)孔洞，由于犧牲層材料為硅，而通孔側(cè)壁層材料通常包含硅的氧化物及/或氮氧化物，使得在后續(xù)去除犧牲層以形成通孔的步驟中，此填充犧牲層內(nèi)孔洞的通孔側(cè)壁層材料將作為位于其下方的犧牲層材料的刻蝕阻擋層，使得利用預(yù)定條件無法完全刻蝕位于填充犧牲層內(nèi)孔洞的通孔側(cè)壁層材料下方的犧牲層材料，繼而形成通孔刻蝕開路，造成通孔刻蝕缺陷。

由此，如何抑制通孔側(cè)壁層材料對(duì)犧牲層內(nèi)孔洞的填充，以去除通孔刻蝕開路缺陷成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的主要問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種通孔刻蝕方法，可抑制通孔側(cè)壁層材料對(duì)犧牲層內(nèi)孔洞的填充。

本發(fā)明提供的一種通孔刻蝕方法，包括：

在半導(dǎo)體襯底上形成通孔刻蝕基底；

在所述通孔刻蝕基底上沉積犧牲層；

刻蝕所述犧牲層；

沉積填充層，所述填充層覆蓋犧牲層及所述通孔刻蝕基底；

執(zhí)行一熱氧化或氮氧化制程；

在熱氧化或氮氧化后的所述填充層上沉積介質(zhì)層；

去除覆蓋犧牲層上表面的所述介質(zhì)層和熱氧化或氮氧化后的所述填充層；

刻蝕犧牲層，形成通孔。

所述犧牲層材料包含多晶硅及/或非晶硅；所述填充層材料包含多晶硅及/或非晶硅；所述填充層材料與所述犧牲層材料相同。

本發(fā)明提供的一種通孔刻蝕方法，包括：

在半導(dǎo)體襯底上形成通孔刻蝕基底；

在所述通孔刻蝕基底上沉積犧牲層；

刻蝕所述犧牲層；

沉積填充層，所述填充層覆蓋犧牲層及所述通孔刻蝕基底；

執(zhí)行一熱氧化或氮氧化制程；

在熱氧化或氮氧化后的所述填充層上沉積阻擋層；

在所述阻擋層上沉積介質(zhì)層；

去除覆蓋犧牲層上表面的所述介質(zhì)層、阻擋層和熱氧化或氮氧化后的所述填充層；

刻蝕犧牲層，形成通孔。

所述犧牲層材料包含多晶硅及/或非晶硅；所述填充層材料包含多晶硅及/或非晶硅；所述填充層材料與所述犧牲層材料相同；所述阻擋層材料為氮化硅。

本發(fā)明提供的一種通孔刻蝕方法，包括：

在半導(dǎo)體襯底上形成通孔刻蝕基底；

在所述通孔刻蝕基底上沉積犧牲層；

刻蝕所述犧牲層；

沉積填充層，所述填充層覆蓋犧牲層及所述通孔刻蝕基底；

執(zhí)行一熱氧化制程；

在熱氧化后的所述填充層上沉積粘接層；