專利名稱：能防止?jié)袷角鍧嵾^(guò)程導(dǎo)致之損壞的半導(dǎo)體裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體裝置的制造方法；尤其是使用自行對(duì)準(zhǔn)接觸法制備半導(dǎo)體裝置的方法。
背景技術(shù)：
大規(guī)模集成化的趨勢(shì)導(dǎo)致需要在有限的單元區(qū)域內(nèi)密集形成半導(dǎo)體裝置。因此，半導(dǎo)體裝置的單位裝置的尺寸，例如，晶體管和電容器，已逐漸減小。尤其是在動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(DRAM)裝置中，隨著設(shè)計(jì)規(guī)則朝向最小化發(fā)展，在單元區(qū)域內(nèi)形成的單位裝置的尺寸已被減小。例如，目前形成的DRAM裝置的最小線寬小于0.1μm，而且經(jīng)常具有小于80nm的線寬。因此，應(yīng)用傳統(tǒng)的制造方法有許多困難。
在將使用具有193nm波長(zhǎng)的ArF光源的光刻法應(yīng)用到具有小于80nm線寬的半導(dǎo)體裝置的案例中，需要發(fā)展另一種方法，以防止光刻膠在用以精確形成圖案和垂直蝕刻縱深的蝕刻過(guò)程中發(fā)生變形。
同時(shí)，半導(dǎo)體裝置的集成程度的進(jìn)步致使裝置元件要以堆棧方式形成。接觸插頭(contact plug)或基座(pad)是堆棧結(jié)構(gòu)的一個(gè)范例。
對(duì)于插頭而言，因?yàn)槠脚_(tái)插頭接觸(LPC)具有在最小面積中達(dá)到寬接觸的底部部分，并具有比底部部分寬以增加接觸邊限的頂部部分，所以其常被使用。
形成LPC需要使用自行對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)蝕刻方法。SAC蝕刻方法是一種藉由沿著具有特定蝕刻選擇比的底部結(jié)構(gòu)進(jìn)行蝕刻過(guò)程，形成接觸的方法。一般而言，SAC蝕刻方法使用介于氮化物和氧化物之間的蝕刻選擇比。
最近大規(guī)模集成化和設(shè)計(jì)規(guī)則最小化的趨勢(shì)是使諸如柵極等導(dǎo)電圖案之間的距離減小，但是，導(dǎo)電圖案的厚度反而增加。結(jié)果，表示導(dǎo)電圖案的高度對(duì)導(dǎo)電圖案的寬度之比的縱橫比(aspect ratio)就逐漸增加。
因此，需要發(fā)展一種方法，用以填滿在具有高縱橫比的導(dǎo)電圖案間所產(chǎn)生的空白空間。例如，為此采用硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)，因?yàn)锽PSG具有良好的空隙填充特性。但是，因?yàn)锽PSG需要在高于800℃的溫度下作高熱流動(dòng)方法，所以產(chǎn)生BPSG擴(kuò)散進(jìn)入橫向側(cè)面的問(wèn)題。
用于解決上述問(wèn)題的改進(jìn)方法之一是采用可流動(dòng)絕緣層的流動(dòng)填充方法?？闪鲃?dòng)絕緣層的例子是預(yù)先(advanced)平坦化層(APL)和又稱為旋涂電介質(zhì)(SOD)層的旋涂玻璃(SOG)層。
對(duì)于SOG層而言，基本上是要通過(guò)在600℃至700℃的溫度范圍的固化方法使SOG層致密化。但是SOG層的底部部分并未完全致密化，因此很容易受到接觸形成方法之后所進(jìn)行的濕式清洗方法的影響。
此問(wèn)題將參考附圖詳細(xì)說(shuō)明。
圖1A和圖1B為在SAC蝕刻方法之后，比較所得到的各個(gè)傳統(tǒng)BPSG層和傳統(tǒng)SOG層的剖面掃描電子顯微鏡(SEM)照片。
具體地，圖1A為作為第一層間絕緣層ILD1而形成的BPSG層的剖面圖，而圖1B為作為第二層間絕緣層ILD2而形成的SOG層的剖面圖。此外，圖1A和圖1B也分別圖示了SAC蝕刻方法之后所形成的接觸孔洞C1和C2。
圖2A和圖2B為比較在SAC蝕刻方法之后又進(jìn)行濕式清洗過(guò)程后，傳統(tǒng)BPSG層和傳統(tǒng)SOG層的橫截面SEM照片。
具體地，圖2A為圖1A的傳統(tǒng)BPSG層沿著直線A-A′所得到的橫截面圖。如圖所示，在經(jīng)歷過(guò)使用緩沖的氧化蝕刻液(BOE)的濕式清洗方法之后，并沒(méi)有觀察到作為第一層間絕緣層ILD1的BPSG層有損傷。在此，在SAC蝕刻過(guò)程之后跟隨著濕式清洗過(guò)程，以確保接觸底面積的臨界尺寸(CD)和移除蝕刻殘留物。
圖2B為圖1B的傳統(tǒng)SOG層沿著線B-B′所得到的橫截面圖。如圖所示，在經(jīng)歷過(guò)濕式清洗過(guò)程之后，因?yàn)榈撞坎糠植⑽赐耆芑?，所以只有部分固化的第二層間絕緣層ILD2，即SOG層，的底部部分很容易受到損傷。附圖標(biāo)記A表示在經(jīng)歷濕式清洗過(guò)程之后所產(chǎn)生的損傷。但是，SOG層的頂部部分幾乎原封不動(dòng)。可以完全固化的SOG層的厚度T為 圖3A和圖3B為比較在拴形成過(guò)程之后所得到的傳統(tǒng)BPSG層和傳統(tǒng)SOG層的剖面SEM照片。
具體地，圖3A為用作第一層間絕緣層ILD1的傳統(tǒng)BPSG層的剖面圖。導(dǎo)電層，如多晶硅層，被沉積在包含通過(guò)蝕刻層間絕緣層ILD1形成的接觸孔洞的基板結(jié)構(gòu)上，然后施以化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)方法。根據(jù)此CMP方法，會(huì)形成許多栓P1。如果采用BPSG層作為第一層間絕緣層ILD1，因?yàn)榈谝粚娱g絕緣層ILD1不會(huì)受到濕式清洗過(guò)程的影響，所以沒(méi)有栓P1之間短路和絕緣性質(zhì)退化的問(wèn)題。
圖3B為用作第二層間絕緣層ILD2的傳統(tǒng)SOG層的剖面圖。如圖所示，第二層間絕緣層ILD2，即SOG層，的底部部分會(huì)因濕式清洗過(guò)程而受到損傷，而此第二層間絕緣層ILD2的底部部分的損傷部分，會(huì)使位于栓P2之間的第二層間絕緣層ILD2的絕緣性質(zhì)退化。若此損傷變得更嚴(yán)重，則栓P2之間會(huì)有短路的問(wèn)題。
因此，因?yàn)槭芟抻谠黾拥侥澈穸鹊腟OG層的固化會(huì)產(chǎn)生致密化差異，所以有必要發(fā)展一種方法，用以防止層間絕緣層，如SOG層，因濕式清洗過(guò)程而受到損傷。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其能夠防止層間絕緣層在經(jīng)歷濕式清洗過(guò)程時(shí)受到損傷，此損傷是由于施以固化方法的SOG層會(huì)因厚度而產(chǎn)生密度差異。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其中包含下列步驟在基板上形成許多導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；然后在許多導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上形成蝕刻停止層和可流動(dòng)絕緣層；在可流動(dòng)絕緣層上形成光刻膠圖案；藉由使用光刻膠圖案作為蝕刻掩模，蝕刻可流動(dòng)絕緣層，而形成許多接觸孔洞，因此會(huì)暴露出部分的蝕刻停止層；在接觸孔洞上形成至少一個(gè)障壁層；移除該至少一個(gè)障壁層和位于接觸孔洞的各底部的蝕刻停止層，因此暴露出基板；及清洗接觸孔洞。


圖1A為在自行對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)蝕刻過(guò)程之后，所得到的傳統(tǒng)硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)層的剖面掃描電子顯微鏡(SEM)照片。
圖1B為在SAC蝕刻過(guò)程之后所得到的傳統(tǒng)旋涂玻璃(SOG)層的剖面SEM照片。
圖2A為在SAC蝕刻過(guò)程和濕式清洗過(guò)程之后所得到的傳統(tǒng)BPSG層的橫截面SEM照片。
圖2B為在SAC蝕刻過(guò)程和濕式清洗過(guò)程之后所得到的傳統(tǒng)SOG層的橫截面SEM照片。
圖3A為在拴形成過(guò)程后所得到的傳統(tǒng)BPSG層的剖面SEM照片。
圖3B為在拴形成過(guò)程后所得到的傳統(tǒng)SOG層的剖面SEM照片。
圖4為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，在用以形成平臺(tái)拴接觸的SAC蝕刻過(guò)程之后所得到的半導(dǎo)體裝置的布局圖。
圖5A圖到圖5E為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，用以形成半導(dǎo)體裝置的方法的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置制造方法，其能夠防止因濕式清洗過(guò)程所造成的損傷。
圖4為在自行對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)蝕刻方法之后所得到的半導(dǎo)體裝置的布局圖。
如圖所示，有許多柵極G1至G5以均勻的距離排列。在與柵極結(jié)構(gòu)G1至G5相交的方向上，通過(guò)以T形排列的一組接觸孔洞C1至C17，形成許多T型平臺(tái)栓LP1至LP7。在此，從LP1至LP7的附圖標(biāo)記分別表示第一到第七平臺(tái)栓(landing plug)。第一到第七平臺(tái)栓LP1至LP7的每一個(gè)都包含了3個(gè)接觸孔洞。例如，在第一平臺(tái)栓LP1中，用于儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸的接觸孔洞以C1和C4表示，而用于位線接觸的接觸孔洞以C13表示。換言之，附圖標(biāo)記C1至C12表示用于儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸的接觸孔洞，而附圖標(biāo)記C13至C17表示用于位線接觸的接觸孔洞。
同時(shí)，雖然沒(méi)有圖示，但是層間絕緣層形在位于第一至第七平臺(tái)栓LP1至LP7的每?jī)蓚€(gè)之間的柵極結(jié)構(gòu)G1至G5上形成。
下面，將參照沿著圖4的線A-A′和線B-B′的方向所得到的橫截面5A至圖5E，詳細(xì)說(shuō)明用以形成半導(dǎo)體裝置的方法。
圖5A至圖5E是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的半導(dǎo)體裝置制造方法的橫截面圖。雖然本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中示例的是用以形成平臺(tái)栓接觸的接觸孔洞，但是可以采用此接觸孔洞來(lái)形成金屬導(dǎo)線接觸、位線接觸或接觸雜質(zhì)結(jié)區(qū)域如源極/漏極結(jié)之電容器的儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸，及用以形成接觸墊的其它方法。此外，柵極結(jié)構(gòu)G1到G5采用相同的參考符號(hào)。
參考第5A圖，藉由在提供各種不同的裝置構(gòu)件之基板50上堆棧柵極硬掩模53、柵極導(dǎo)電層52和柵極絕緣層51，形成許多柵極結(jié)構(gòu)G2到G5。
柵極絕緣層51系由氧化物系材料制成的，如二氧化硅。柵極導(dǎo)電層52系由選自多晶硅、鎢(W)、氮化鎢(WNx)、硅化鎢(WSix)的材料制成的。此外，也可能藉由使用這些列出的材料之組合材料形成柵極導(dǎo)電層52。
柵極硬掩模53用于在通過(guò)蝕刻后續(xù)將要形成的層間絕緣層形成接觸孔洞之方法期間，防止柵極導(dǎo)電層52受到損害。因此，柵極硬掩模53系由對(duì)層間絕緣層具有特定蝕刻選擇比之材料制成的。例如，若層間絕緣層系由氧化物系材料制成的，則柵極硬掩模53系由氮化物系材料制成的，如氮化硅(SiN)或氮氧化硅(SiON)。若層間絕緣層系由聚合物系低介電材料制成的，則柵極硬掩模53系由氧化物系材料制成的。
雖然并未圖示，但是在柵極結(jié)構(gòu)G2到G5的每?jī)蓚€(gè)之間的基板50，形成雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)，如源極/漏極結(jié)。
在此特別說(shuō)明雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)的形成，首先，透過(guò)對(duì)準(zhǔn)柵極結(jié)構(gòu)G2到G5進(jìn)行離子注入過(guò)程，先將雜質(zhì)注入基板50。在柵極結(jié)構(gòu)G2到G5的側(cè)壁上形成許多間隔層。然后，進(jìn)行另一離子注入方法，形成輕摻雜漏極(LDD)結(jié)構(gòu)。在此，更詳細(xì)說(shuō)明用于形成LDD結(jié)構(gòu)和雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)之各個(gè)離子注入過(guò)程，而省略說(shuō)明間隔層形成方法。
然后，在以上所得的結(jié)構(gòu)之整個(gè)表面上，形成蝕刻停止層54。在此，蝕刻停止層54起到防止基板50在后續(xù)的SAC蝕刻方法期間受到損傷作的作用。此時(shí)，最好沿著包含柵極結(jié)構(gòu)G2到G5之縱深形成蝕刻停止層54。此外，蝕刻停止層54系由氮化物系材料制成的，如氮化硅或氮氧化硅。
但是，每一個(gè)柵極結(jié)構(gòu)G2到G5都具有很大的縱橫比，所以要在柵極結(jié)構(gòu)G2到G5之間形成的材料的空隙填充特性就會(huì)變差。因此，采用可流動(dòng)絕緣層55，以改善要在柵極結(jié)構(gòu)G2到G5之間的蝕刻停止層54上形成的材料的空隙填充特性?？闪鲃?dòng)絕緣層55可以是旋涂玻璃(SOG)層或預(yù)先平坦化層(APL)。
在采用SOG層當(dāng)作可流動(dòng)絕緣層55之案例中，SOD層典型使用具有分子重量范圍約為1000amu到10,000amu之硅氮烷(silazane)系材料。硅氮烷具有-(SiR1R2R3)n-的結(jié)構(gòu)式，而且分成官能團(tuán)R1、R2和R3都是氫的全氫聚硅氮烷，及官能團(tuán)R1、R2和R3是各個(gè)有機(jī)原子團(tuán)，如具有約1到8個(gè)碳之烷基、芳基和羥基，之有機(jī)聚硅氮烷。
此外，將一定重量百分比的聚硅氮烷含在有機(jī)溶劑中，如二丁醚、甲苯或二甲苯，也可以用作涂布材料。一般而言，通常被稱為聚硅氮烷之SOG，較之硅氧烷系材料，如硅酸鹽和硅倍半氧烷，可應(yīng)用于高熱處理。因此，上述SOG可能可以安全地應(yīng)用固化方法，以改善對(duì)濕法蝕刻/清洗方法的容許度。此外，與氫倍半硅氧烷相比，制造方法可以更容易地應(yīng)用于SOG層。
SOG層的厚度可以通過(guò)改變?nèi)芙庠诰酃璧槿芤褐兄腆w重量比和涂布方法所使用之旋布機(jī)的速度控制。例如，將旋布機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)控制在每分鐘數(shù)百到數(shù)千轉(zhuǎn)之下，涂布約含20％重量之固體聚硅氮烷的二丁醚溶液，直到得到SOG層的厚度約為 在涂布聚硅氮烷之后，透過(guò)烘烤方法除去溶劑。烘烤方法系在溫度范圍約從80℃到350℃下進(jìn)行的預(yù)烤方法，在溫度約為400℃下進(jìn)行的硬烤其中之一，或其組合。此外，烘烤方法使二甲苯和其它組成，如氮和氫，以氣態(tài)自SOG層排出。
在約700℃之溫度下進(jìn)行熱處理約10到60分鐘，以排出其它成份，然后，在約600℃到700℃的溫度范圍下進(jìn)行用來(lái)形成氧化硅層的固化過(guò)程約10分鐘到1小時(shí)。在此，固化方法是通過(guò)供應(yīng)蒸氣在氧化環(huán)境下進(jìn)行的，因此，使得涂布的聚硅氮烷的除了硅以外之有機(jī)成份和其它成份排出，然后藉由供應(yīng)的氧形成氧化硅層。重復(fù)此固化方法至少1到2次以上。此時(shí)，環(huán)境氣體的實(shí)例水(H2O)、氧氣(O2)、氮?dú)?N2)、氫氣(H2)和一氧化二氮(N2O)，這些氣體可以單獨(dú)使用或者組合使用。
在使用APL層作為可流動(dòng)絕緣層55的情況下，APL層是以三個(gè)不同的步驟形成。此時(shí)，使用硅烷(SiH4)和過(guò)氧化氫(H2O2)當(dāng)作源氣體。
在形成APL層的第一步驟中，用等離子體處理基板結(jié)構(gòu)的底部部分，以增進(jìn)APL層的附著性和流動(dòng)特性。此時(shí)，此等離子體處理是在供應(yīng)N2O氣體或N2氣體之等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)腔體中進(jìn)行。此外，PECVD腔體壓力保持在約400mTorr，而功率約為500W。
在第二步驟中，根據(jù)APL層的空隙填充和自行平坦化特性，在基板結(jié)構(gòu)上沉積APL層。此沉積方法是在使用SiH4和H2O2的源氣體的低壓(LP)-CVD腔體中進(jìn)行。這些源氣體彼此相互反應(yīng)形成APL層，其中一組氫被附著在氧化硅中。此反應(yīng)式如下(式1)在第三步驟中，在SiH4、N2O和/或N2的氣氛中執(zhí)行爐管退火方法，以便從氧化硅中除去該組氫，因此完成APL層的形成。
參考圖5B，通過(guò)進(jìn)行旋涂法，在以上所得的結(jié)構(gòu)上涂布光刻膠。通過(guò)采用光刻裝置，如KrF、ArF或F2裝置，和用以限定接觸孔洞寬度的預(yù)定網(wǎng)格(未示出)，選擇性曝光光刻膠的預(yù)定部分。之后，進(jìn)行顯影方法，使曝光部分或未曝光部分保留下來(lái)，然后進(jìn)行清洗過(guò)程，以移除蝕刻殘留物。在曝光和顯影方法之后，形成用以形成平臺(tái)栓接觸(LPC)之光刻膠圖案56。
在形成光刻膠圖案56之前，可以在可流動(dòng)絕緣層上形成抗反射涂層(ARC)。ARC層可以防止由于可流動(dòng)絕緣層的高反射率所造成之散射，導(dǎo)致形成不想要的圖案，以改善光刻膠圖案56與可流動(dòng)絕緣層之黏著性。ARC層系由具有和光刻膠圖案56類似蝕刻特性之有機(jī)系材料制成的。
在可流動(dòng)絕緣層和光刻膠圖案56之間，或在可流動(dòng)絕緣層和ARC層之間，也可以形成硬掩模。此時(shí)，硬掩?？梢杂扇绲锵到^緣材料之材料，或如鎢和多晶硅之導(dǎo)電材料制成。
然后，通過(guò)使用光刻膠圖案56當(dāng)作蝕刻掩模，執(zhí)行SAC蝕刻方法，蝕刻可流動(dòng)絕緣層，因而得到制成圖案的可流動(dòng)絕緣層55A。由此SAC蝕刻過(guò)程，形成暴露位在柵極結(jié)構(gòu)G2到G5的每?jī)蓚€(gè)之間的預(yù)定部分的許多接觸孔洞57。此時(shí)，通過(guò)采用SAC蝕刻方法之典型配方得到制成圖案的可流動(dòng)絕緣層55A。換言之，主要是與額外的承載氣體，如He、Ne或Ar，一起使用如CF4、C4F6、C4F8、CH2F2或C5F8這樣的氣體。在SAC蝕刻方法之后，移除光刻膠圖案56。
參考第5C圖，通過(guò)采用具有較差臺(tái)階(step)覆蓋特性的等離子體輔助式化學(xué)氣相沉積(PECVD)，在上述結(jié)果的結(jié)構(gòu)上，形成由氮化物系材料制成的第一障壁層58和由氧化物系材料制成的第二障壁層59。此時(shí)，沉積的第一障壁層58和第二障壁層59，在接觸孔洞57底部部分的厚度薄于在柵極結(jié)構(gòu)G2到G5頂部部分的厚度。在此，形成之第一障壁層58具有范圍約從20到150之厚度。
參考第5D圖，將示于第5C圖的蝕刻停止層54、第一障壁層58和第二障壁層59經(jīng)過(guò)連續(xù)的整體蝕刻方法，直到位于柵極結(jié)構(gòu)G2到G5的每?jī)蓚€(gè)之間的基板50的雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)暴露出來(lái)。在整體蝕刻過(guò)程期間，位于接觸孔洞57的每一個(gè)底部部分的蝕刻停止層54的第一障壁層58被移除，因此得到剩余的蝕刻停止層54A和剩余的第一障壁層58A。
特別地，位于柵極結(jié)構(gòu)G2到G5的每一側(cè)側(cè)壁上的剩余蝕刻停止層54A和剩余第一障壁層58A的部分，都會(huì)變成柵極結(jié)構(gòu)G2到G5的間隔層。此外，在掩蓋蝕刻(blanket etch)過(guò)程之后剩余的第二障壁層以參考數(shù)字59A表示。
在掩蓋蝕刻過(guò)程之后，使用清洗溶液，如緩沖的氧化物蝕刻液(BOE)和氫氟酸(HF)，進(jìn)行濕式清洗過(guò)程，以移除SAC蝕刻過(guò)程和掩蓋蝕刻過(guò)程之后剩余的蝕刻殘留物，及確保接觸孔洞57的每一個(gè)底部部分之臨界尺寸(CD)。此時(shí)，最好使用約以50到500份水比1份HF的比例用水稀釋的HF溶液。
但是，因?yàn)槭Ｓ嗟谝徽媳趯?8A和剩余第二障壁層59A覆蓋制成圖案的可流動(dòng)絕緣層55A之側(cè)壁和頂部部分，所以在上述之濕式清洗過(guò)程期間，不會(huì)損傷制成圖案的可流動(dòng)絕緣層55A。
參考第5E圖，將用以形成多個(gè)栓的導(dǎo)電材料完全填入接觸孔洞57，然后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)方法，直到暴露出每一個(gè)柵極硬掩模53。在CMP方法之后，形成許多栓60，其可以電連接各個(gè)雜質(zhì)擴(kuò)散區(qū)。
在進(jìn)行CMP方法之前，要對(duì)用以形成栓60之導(dǎo)電材料施以回余蝕刻(etch-back)，以減緩裝置構(gòu)件在單元區(qū)域和外圍電路區(qū)域之間的高度差，使CMP方法可以很容易應(yīng)用。
導(dǎo)電材料典型為多晶硅，而且可以在其上堆棧障壁金屬層，如鈦(Ti)和氮化鈦(TiN)。其也有可能會(huì)采用鎢(W)當(dāng)作導(dǎo)電材料。最近，選擇性外延成長(zhǎng)(SEG)法也常被用以形成栓60。
根據(jù)本發(fā)明之優(yōu)選實(shí)施例，先對(duì)由SOG層制成的可流動(dòng)層間絕緣層進(jìn)行SAC蝕刻方法，或形成APL層，然后在通過(guò)采用提供較差臺(tái)階覆蓋特性的沉積法，如PECVD，形成第一和第二障壁層之后，移除蝕刻停止層。之后，進(jìn)行濕式清洗過(guò)程，以完成接觸開(kāi)口過(guò)程。
根據(jù)本發(fā)明之優(yōu)選實(shí)施例，因?yàn)榭闪鲃?dòng)層間絕緣層的側(cè)壁和頂部部分用第一和第二障壁層覆蓋，所以可以防止可流動(dòng)層間絕緣層在經(jīng)歷濕式清洗過(guò)程時(shí)受到損傷。結(jié)果，可以減少不良品的產(chǎn)生，還可改善半導(dǎo)體裝置的產(chǎn)率。
雖然本發(fā)明之優(yōu)選實(shí)施例以使用T型光刻膠圖案之SAC蝕刻方法舉例說(shuō)明，但是SAC蝕刻方法仍有可能使用線型或洞型光刻膠圖案。此外，除了在柵極結(jié)構(gòu)之間的接觸開(kāi)口方法之外，也可以將SAC蝕刻方法應(yīng)用到位線開(kāi)口方法，即儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn)接觸孔洞形成方法，及通路接觸形成方法。
本申請(qǐng)包含在2003年10月2日向韓國(guó)專利局申請(qǐng)之韓國(guó)專利申請(qǐng)KR 2003-0068702的相關(guān)內(nèi)容，在此全部并入本文作為參考。
雖然本發(fā)明已參考特定優(yōu)選實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，可以進(jìn)行各種不同的變化和修正，而不脫離本發(fā)明在所附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
主要組件符號(hào)說(shuō)明50 基板51 柵極絕緣層52 柵極導(dǎo)電層53 柵極硬掩模54 蝕刻停止層55 可流動(dòng)絕緣層55A 制成圖案的可流動(dòng)絕緣層56 光刻膠圖案57 接觸孔洞58 第一障壁層58A 剩余第一障壁層59 第二障壁層59A 剩余第二障壁層60 拴G1～G5 柵極
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體裝置之制造方法，包含下列步驟在基板上形成多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；然后在該多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上形成蝕刻停止層和可流動(dòng)絕緣層；在可流動(dòng)絕緣層上形成光刻膠圖案；通過(guò)使用光刻膠圖案當(dāng)作蝕刻掩模，蝕刻可流動(dòng)絕緣層，形成許多接觸孔洞，因此會(huì)暴露出部分的蝕刻停止層；在接觸孔洞上形成至少一個(gè)障壁層；移除所述至少一個(gè)障壁層和位于接觸孔洞的各底部的蝕刻停止層，從而暴露出基板；及清洗接觸孔洞。
2.權(quán)利要求1的方法，其中形成至少一個(gè)障壁層的步驟包含下列步驟在接觸孔洞上形成由氮化物基材料制成的第一障壁層；及在第一障壁層上形成由氧化物基材料制成的第二障壁層。
3.權(quán)利要求2的方法，其中第一障壁層和第二障壁層采用等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)法形成。
4.權(quán)利要求2的方法，其中第一障壁層具有范圍從約20到約150的厚度。
5.權(quán)利要求1的方法，在清洗接觸孔洞的步驟之后，還包含形成各自電連接到暴露基板的多個(gè)栓的步驟。
6.權(quán)利要求5的方法，其中形成多個(gè)栓的步驟包含下列步驟形成電連接到暴露基板的導(dǎo)電材料；通過(guò)進(jìn)行回蝕刻方法，移除部分導(dǎo)電材料；及形成多個(gè)栓。
7.權(quán)利要求6的方法，其中形成導(dǎo)電材料的步驟采用將導(dǎo)電材料沉積進(jìn)入許多接觸孔洞中的沉積法進(jìn)行。
8.權(quán)利要求6的方法，其中形成導(dǎo)電材料的步驟采用自暴露基板成長(zhǎng)栓材料的選擇性外延生長(zhǎng)法進(jìn)行。
9.權(quán)利要求1的方法，其中光刻膠圖案具有選自T型、線型和孔洞型當(dāng)中的型式。
10.權(quán)利要求1的方法，其中導(dǎo)電結(jié)構(gòu)是用以形成柵極結(jié)構(gòu)的圖案。
11.權(quán)利要求1的方法，其中導(dǎo)電結(jié)構(gòu)是用以形成位線結(jié)構(gòu)的圖案。
12.權(quán)利要求1的方法，其中導(dǎo)電結(jié)構(gòu)是用以形成金屬線的圖案。
13.權(quán)利要求1的方法，其中形成多個(gè)接觸孔洞的步驟采用自行對(duì)準(zhǔn)蝕刻方法進(jìn)行。
14.權(quán)利要求1的方法，其中移除蝕刻停止層的步驟通過(guò)進(jìn)行整體蝕刻方法進(jìn)行。
15.權(quán)利要求1的方法，其中可流動(dòng)絕緣層是旋涂玻璃(SOG)層。
16.權(quán)利要求1的方法，其中可流動(dòng)絕緣層是預(yù)先平坦化層(APL)。
17.權(quán)利要求15的方法，其中若可流動(dòng)絕緣層系SOG層，則形成可流動(dòng)絕緣層的步驟包含下列步驟形成SOG層；及固化SOG層。
18.權(quán)利要求17的方法，其中固化在約從600℃到700℃的溫度范圍下，在選自水(H2O)、氧氣(O2)、氮?dú)?N2)、氫氣(H2)和一氧化二氮(N2O)的氣體氣氛中進(jìn)行約10至約60分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種半導(dǎo)體裝置的制造方法，其能夠防止層間絕緣層在濕式清洗過(guò)程期間受到損壞。具體地，該方法包含下列步驟在基板上形成許多導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；然后在許多導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上形成蝕刻停止層和可流動(dòng)絕緣層；在可流動(dòng)絕緣層上形成光刻膠圖案；通過(guò)使用光刻膠圖案當(dāng)作蝕刻掩模，蝕刻可流動(dòng)絕緣層，而形成許多接觸孔洞，因此會(huì)暴露出部分的蝕刻停止層；在接觸孔洞上形成至少一個(gè)障壁層；移除該至少一個(gè)障壁層和位于接觸孔洞的各個(gè)底部的蝕刻停止層，因此暴露出基板；及清洗接觸孔洞。
文檔編號(hào)H01L21/768GK1606138SQ20041007826
公開(kāi)日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2004年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月2日
發(fā)明者李圣權(quán), 李敏碩 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司