[發明專利]通孔形成方法

有效

• 申請號: 200710094499.7
• 申請日: 2007-12-13
• 公開（公告）號: CN101459122A
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 韓秋華;何德飚;韓寶東
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 李 麗

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，特別涉及一種通孔形成方法。

背景技術

在半導體制程中，為了使半導體器件與外部電路有效地聯系起來，通常在半導體器件和金屬連線之間形成歐姆接觸。在理想的歐姆接觸中，歐姆接觸的接觸電阻(Rc)應當盡可能地低。此外，為了將盡可能多的電流從器件傳輸給電路中的各種電容充電，接觸電阻占器件電阻的比例也必須盡可能地小。

實際生產中，半導體器件的接觸電阻主要體現在金屬前介質層(PMD)內的通孔填充后與器件基底間的連接處。傳統技術中，為減小器件的接觸電阻，通常在所述通孔與器件基底間形成接觸層；即，形成通孔的步驟通常包括：在半導體基底上形成接觸層，所述半導體基底內已形成摻雜擴散區；在所述接觸層上形成介質層；圖形化所述介質層，以暴露部分所述接觸層，以形成通孔。

然而，實際生產發現，如圖1所示，填充應用上述方法形成的通孔，以形成金屬連線后，對具有N型摻雜半導體器件，其接觸電阻11相比于P型摻雜半導體器件的接觸電阻12，阻值明顯增加。如何減小所述接觸電阻的阻值成為本領域技術人員亟待解決的問題。

2005年5月11日公告的公告號為“CN?1201393C”的中國專利提供了一種通孔形成方法，可降低半導體器件的接觸電阻。如圖2所示，形成所述通孔的步驟包括：在半導體襯底1上形成導電層3；在導電層3的表層形成的硅化鈷膜4；在硅半導體襯底1上形成層間絕緣膜5；有選擇地刻蝕層間絕緣膜5，以形成通孔6；以及填充所述通孔6；在所述通孔6內形成鈷膜；執行退火操作，以形成硅化鈷膜7，使位于通孔6底部的硅化鈷膜4和7的膜厚厚于位于其它區域的硅化鈷膜4的膜厚；去除未反應的鈷膜。即，上述方法通過使位于通孔底部的硅化鈷膜的膜厚厚于位于其它區域的硅化鈷膜的膜厚以減小接觸電阻。

但是，為減小接觸電阻，應用上述方法形成通孔時，需包含兩次形成硅化鈷膜的步驟，以使位于通孔底部的硅化鈷膜的膜厚厚于位于其它區域的硅化鈷膜的膜厚；操作繁雜。

發明內容

本發明提供了一種通孔形成方法，可減小接觸電阻，且操作簡單。

本發明提供的一種通孔形成方法，包括：

在半導體基底上形成接觸層，所述半導體基底內已形成摻雜擴散區；

在所述接觸層上形成介質層；

圖形化所述介質層，以形成暴露部分接觸層的接觸孔；

去除暴露的所述部分接觸層的表層，剩余的所述部分接觸層具有滿足產品要求的厚度；

填充所述接觸孔，以形成通孔。

可選地，所述接觸層包含CoSi、NiSi或TiSi。

可選地，在所述接觸層上形成介質層的步驟包括：

在所述接觸層上形成刻蝕停止層；

在所述刻蝕停止層上形成介質層。

可選地，圖形化所述介質層，以暴露部分所述接觸層的步驟包括：

圖形化所述介質層，并暴露部分刻蝕停止層；

去除所述部分刻蝕停止層，以暴露部分所述接觸層。

可選地，所述刻蝕停止層為氮化硅或氮氧化硅；可選地，執行去除部分所述接觸層的操作時采用等離子體工藝；可選地，執行去除部分所述接觸層的操作時包含反應氣體，所述反應氣體包括Ar；可選地，所述反應氣體還包括O₂或O₃；可選地，Ar的流量范圍為10～300sccm；可選地，O₂的流量范圍為10～100sccm；可選地，O₃的流量范圍為10～100sccm；可選地，執行去除部分所述接觸層的操作時，反應功率范圍為100～500W；可選地，執行去除部分所述接觸層的操作時，反應壓力范圍為10～100mT。

本發明提供的一種通孔形成方法，包括：

在半導體基底上形成接觸層，所述半導體基底內已形成摻雜擴散區，所述接觸層具有高于產品要求的厚度；

在所述接觸層上形成介質層；

圖形化所述介質層，以形成暴露部分接觸層的接觸孔；

去除暴露的所述部分接觸層的表層，剩余的所述部分接觸層具有滿足產品要求的厚度；

填充所述接觸孔，以形成通孔。

可選地，所述接觸層為CoSi、NiSi或TiSi。

可選地，在所述接觸層上形成介質層的步驟包括：

在所述接觸層上形成刻蝕停止層；

在所述刻蝕停止層上形成介質層。

可選地，圖形化所述介質層，以暴露部分所述接觸層的步驟包括：

圖形化所述介質層，以暴露部分刻蝕停止層；

去除所述部分刻蝕停止層，以暴露部分所述接觸層。