專利名稱：刻蝕停止層及雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種刻蝕停止層及雙鑲嵌結(jié) 構(gòu)的形成方法。
技術(shù)背景隨著半導(dǎo)體工藝線寬的日益減小，為減小互連的電容電阻延遲(RC delay)，選用銅金屬作為互連線材料，并相應(yīng)的選用低介電常數(shù)材料作為介 質(zhì)層，并且由于銅特有的難以刻蝕的特點(diǎn)，引入鑲嵌和雙鑲嵌工藝。專利申 請(qǐng)?zhí)枮?2128694.9的中國(guó)專利公開(kāi)了 一種鑲嵌工藝，其制造方法為首先沉積第 一覆蓋層作為刻蝕停止層，在所述第一覆蓋層上形成金屬間介質(zhì)層，在所述 金屬間介質(zhì)層上依次形成第二覆蓋層和掩膜層，通過(guò)一系列的光刻刻蝕工藝 在所述金屬間介質(zhì)層上形成溝槽和連接孔。通過(guò)刻蝕將所述連接孔底部的刻 蝕停止層材料去除至露出所述金屬導(dǎo)線層。在所述溝槽和連接孔中填充金屬 銅即形成銅互連層。卯nm及以下工藝節(jié)點(diǎn)一般用黑鉆石(black diamond)等低介電常數(shù)的材 料作為金屬間介質(zhì)層材料，摻氮的碳化硅(Nitrogen doped SIC，NDC )作為刻 蝕停止層材料。所述形成刻蝕停止層工藝如圖l所示將一半導(dǎo)體基底送入工 藝腔，(S100);然后打開(kāi)射頻源，并通入氨氣，通過(guò)氨氣對(duì)所述半導(dǎo)體基底 表面進(jìn)行處理(S110);接著，停止通入氨氣，增加射頻源功率，并向腔室 通入氦氣對(duì)所述半導(dǎo)體基底表面進(jìn)行預(yù)處理(S120);然后，向反應(yīng)腔室中 通入三曱基曱硅烷基(TMS)和氨氣，所述TMS和氨氣反應(yīng)生成碳化硅膜層(S130),部分氮?dú)獗皇b在所述碳化硅膜層中形成含氮的碳化硅；完成沉 積后，停止向工藝腔供應(yīng)TMS和氨氣，通過(guò)泵浦裝置將反應(yīng)的副產(chǎn)物抽走(S140)。在上述刻蝕停止層形成過(guò)程中，氨氣預(yù)處理過(guò)程使下層金屬導(dǎo)線例如銅 表面的氧化銅被去除，使銅表面露出，接著進(jìn)行氦氣預(yù)處理，高能射頻能量 作用下的氦氣等離子體直接作用在銅表面，在下層金屬導(dǎo)線中形成耦合電流， 由于等離子體轟擊的能量高密度大，因而形成的耦合電流較大，該耦合電流
沿著所述金屬導(dǎo)線向下直接流向器件層并施加在柵極之上，造成柵極擊穿，從而引起器件電性失敗。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于提供一種刻蝕停止層及雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的形成方法， 以解決現(xiàn)有雙鑲嵌結(jié)構(gòu)制造方法中刻蝕停止層形成時(shí)在下層金屬導(dǎo)線中形成 耦合電流的問(wèn)題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的一種刻蝕停止層的形成方法，包括 提供一半導(dǎo)體基底；將所述半導(dǎo)體基底曝露于氨氣等離子體環(huán)境中；在 所述半導(dǎo)體基底表面沉積刻蝕停止層。所述氨氣的流量為800至1200sccm。所述氨氣等離子體環(huán)境射頻源功率為300至1000瓦。所述氨氣等離子體環(huán)境的壓力為3至6托。所述氨氣等離子環(huán)境的溫度為100至1000度。所述曝露于氨氣等離子體環(huán)境的時(shí)間為10至30秒。所述沉積包括物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、等離子體輔助化學(xué)氣相沉 積、高密度等離子體化學(xué)氣相沉積、原子層沉積中的一種。所述沉積刻蝕停止層的反應(yīng)氣體為三曱基曱硅烷基、氨氣、硅烷、TE0S、 臭氧、二氯二氫硅、氧化二氮、氮?dú)狻⒀鯕庵械囊环N或其組合。所述沉積刻蝕停止層的溫度為100至1000度，壓力為2至8托，射頻源 功率為400 ~ 1500瓦。本發(fā)明還提供一種形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，包括提供一半導(dǎo)體基底， 在所述半導(dǎo)體基底中形成有導(dǎo)電層；將所述半導(dǎo)體基底曝露于氨氣等離子體 環(huán)境中；在所述半導(dǎo)體基底表面沉積刻蝕停止層；在所述刻蝕停止層上形成 介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層中形成連接孔和/或溝槽。所述刻蝕停止層可以是氧化硅、碳化硅、氮化硅、碳硅氧化合物、摻氮 碳化硅中的一種或其組合。所述介質(zhì)層為黑鉆石、氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃、 氧化硅、氮化硅、碳化硅中的一種或其組合。該方法進(jìn)一步包括在所述連接孔和/或溝槽中沉積金屬層。
與現(xiàn)有4支術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明刻蝕停止層的制造方法中，在對(duì)半導(dǎo)體基底進(jìn)行氨氣等離子體表 面預(yù)處理之后無(wú)需用氦等離子體進(jìn)行表面處理，直接進(jìn)行刻蝕停止層材料的 沉積，這避免了氦等離子體氣體對(duì)半導(dǎo)體基底表面的損傷和在半導(dǎo)體基底導(dǎo) 電層中產(chǎn)生耦合電流的問(wèn)題，從而不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體基底中的器件造成損傷。本發(fā)明雙鑲嵌結(jié)構(gòu)制造方法中，在沉積刻蝕停止層之前，對(duì)半導(dǎo)體基底 進(jìn)行氨氣等離子體表面預(yù)處理后無(wú)需用氦等離子體進(jìn)行表面處理，這避免了電流的問(wèn)題，從而不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體基底中的器件造成損傷，雙鑲嵌結(jié)構(gòu)中的刻 蝕停止層與半導(dǎo)體基底表面也具有很好的粘附性，本發(fā)明的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)具有 交好的電學(xué)穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性。


圖1為現(xiàn)有刻蝕停止層制造方法流程圖； 圖2為本發(fā)明刻蝕停止層制造方法流程圖；圖3至圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的刻蝕停止層制造方法剖面示意圖；圖6為應(yīng)用本發(fā)明刻蝕停止層的制造方法制造雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法流程圖；圖7至圖18為應(yīng)用本發(fā)明刻蝕停止層的制造方法制造雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖 對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說(shuō)明。刻蝕停止層作為刻蝕的終點(diǎn)檢測(cè)層，能夠作為保護(hù)層防止在刻蝕接近終 點(diǎn)時(shí)刻蝕對(duì)底層材料造成損傷。本發(fā)明刻蝕停止層的制造方法為首先將半導(dǎo) 體基底曝露于氨氣等離子體環(huán)境中，通過(guò)氨氣等離子體進(jìn)行表面預(yù)處理，然 后在所述半導(dǎo)體基底上沉積刻蝕停止層材料。本發(fā)明的方法在氨氣等離子體 表面預(yù)處理之后無(wú)需用氦等離子體進(jìn)行表面處理，可直接進(jìn)行刻蝕停止層材 料的沉積。這避免了氦等離子體氣體對(duì)半導(dǎo)體基底表面的損傷和在半導(dǎo)體基 底導(dǎo)電層中產(chǎn)生耦合電流的問(wèn)題。圖2為本發(fā)明刻蝕停止層制造方法流程圖。如圖2所示，首先提供一半導(dǎo)體基底，在所述半導(dǎo)體基底中形成有導(dǎo)電
層(S200)。所述導(dǎo)電層可以是金屬連線也可以是連接插塞，導(dǎo)電層可以是鋁、 銅、鴒、鈦、金、銀、鉭等金屬材料，也可以是多晶硅，金屬硅化物。將所述半導(dǎo)體基底曝露于氨氣等離子體環(huán)境中(S210)。所述氨氣等離子 體射頻源功率為300至1000瓦，氨氣的流量為800至1200sccm。所述半導(dǎo)體 基底表面曝露于氨氣等離子體環(huán)境中的時(shí)間為10至30s，所述氨氣等離子體 環(huán)境的壓力為3至6托。在所述半導(dǎo)體基底上沉積刻蝕停止層(S220 )。所述刻蝕停止層可以是氧 化硅、碳化硅、氮化硅、碳硅氧化合物、摻氮碳化硅中的一種或其組合。沉 積的方法包括物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、等離子體輔助化學(xué)氣相沉積、 高密度等離子體化學(xué)氣相沉積、原子層沉積中的一種。本發(fā)明方法形成中，首先用氨氣等離子體對(duì)半導(dǎo)體基底表面進(jìn)行預(yù)處理， 接著沉積刻蝕停止層于所述半導(dǎo)體基底之上，形成刻蝕停止層過(guò)程中不會(huì)有 耦合電流產(chǎn)生，沉積的刻蝕停止層與半導(dǎo)體基底也具有很好的粘附性。圖3至圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的制造方法剖面示意圖。如圖3所示，首先提供一半導(dǎo)體基底200，在所述半導(dǎo)體基底200中形成 有導(dǎo)電層202。所述導(dǎo)電層202可以是金屬連線也可以是連接插塞。所述導(dǎo)電 層202可以是鋁、銅、鴒、鈦、金、銀、鉭等金屬材料中的一種或組合。如圖4所示，將所述半導(dǎo)體基底200表面曝露氨氣等離子體204環(huán)境中。 所述氨氣等離子體204射頻源功率為300至1000瓦，氨氣的流量為800至 1200sccm，所述氨氣等離子體環(huán)境的壓力為3至6托，溫度為100至1000度。 氨氣等離子體處理的時(shí)間為10至30秒。通過(guò)氨氣表面處理，去除半導(dǎo)體基 底200中銅金屬導(dǎo)線表面的氧化銅，以及半導(dǎo)體基底200表面的污染物。如圖5所示，在所述半導(dǎo)體基底200上沉積刻蝕停止層206。所述沉積包 括物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、等離子體輔助化學(xué)氣相沉積、高密度等離 子體化學(xué)氣相沉積、原子層沉積中的一種。沉積刻蝕停止層206的反應(yīng)氣體 包括TMS、氨氣、硅烷、TEOS、臭氧、二氯二氫硅、氧化二氮、氮?dú)狻⒀鯕庵?的一種或其組合。所述刻蝕停止層206厚度為300至800埃。該刻蝕停止層 206即為后續(xù)工藝中刻蝕形成其它圖形的刻蝕終點(diǎn);險(xiǎn)測(cè)層。以所述刻蝕停止層 206為摻氮碳化硅(NDC)為例，所述形成刻蝕停止層206可以和前述氨氣等 離子體表面處理在同一個(gè)腔室中進(jìn)行。所述半導(dǎo)體基底200完成氨氣等離子 體表面處理后，向工藝腔中通入反應(yīng)物質(zhì)例如氨氣和三曱基曱硅烷基(TMS)， 所述所述TMS的流量為300至400sccm，所述氨氣的流量為600至800sccm, 反應(yīng)室溫度可以為100至IOO(TC,壓力為2至8托，本實(shí)施例中溫度為350 。C，壓力為3. 7托，射頻源功率為400至1500W,反應(yīng)時(shí)間約為10至30秒。 所述刻蝕停止層206的沉積過(guò)程和前述氨氣等離子體表面處理過(guò)程整合在一 起的詳細(xì)步驟如下第一步打開(kāi)腔室，將所述半導(dǎo)體基底200送入工藝腔， 調(diào)節(jié)腔室溫度為350°C，環(huán)境的壓力為3至6托；第二步，對(duì)所述半導(dǎo)體基底 200進(jìn)行氨氣等離子體表面預(yù)處理；調(diào)節(jié)射頻源功率為300至1000瓦，溫度 為100至1000度，向工藝腔中通入氨氣，氨氣的流量為800至1200sccm，保 持環(huán)境的壓力為3至6托。氨氣等離子體表面處理的時(shí)間為10至30秒；第 三步，減小氨氣流量至30至60sccm，設(shè)置射頻源功率為800W +/-100W;第 四步，向反應(yīng)腔室中通入TMS和氨氣，TMS的流量為300至400sccm,氨氣的 流量為600至800sccm，保持腔室溫度，提高射頻源功率為400至1500W，所 述TMS和氨氣反應(yīng)生成碳化硅，部分氮?dú)獗皇`在所述碳化硅膜層中形成含 氮的碳化硅，氮?dú)庥兄谝种顾龅枘又休d流子遷移率，增加介電常 數(shù)，減小漏電流；完成沉積后，停止向工藝腔供應(yīng)TMS和氨氣，通過(guò)泵浦裝 置將反應(yīng)的副產(chǎn)物抽走。本發(fā)明形成刻蝕停止層的方法可以用于雙鑲嵌結(jié)構(gòu)制造工藝中。首先對(duì) 具有器件層的半導(dǎo)體基底進(jìn)行進(jìn)行氨氣等離子體預(yù)處理，然后在所述半導(dǎo)體 基底表面沉積刻蝕停止層；接著在所述刻蝕停止層上沉積介質(zhì)層，并在所述 介質(zhì)層中形成連接孔和/或溝槽。本發(fā)明方法在用氨氣表面預(yù)處理之后不用氦 等離子體進(jìn)行表面處理，而是直接沉積刻蝕停止層，因而不會(huì)在所述金屬導(dǎo) 線中產(chǎn)成耦合電流，形成的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)具有很好的電學(xué)穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性。圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)制造方法流程圖。如圖6所示，首先提供一半導(dǎo)體基底，在所述半導(dǎo)體基底中形成有導(dǎo)電 層(S300)。所述導(dǎo)電層可以是金屬連線也可以是連接插塞，導(dǎo)電層可以是 鋁、銅、鎢、鈦、金、銀、鉭等金屬材料，也可以是多晶硅，金屬硅化物。將所述半導(dǎo)體基底曝露于氨氣等離子體環(huán)境中(S310)。所述氨氣等離 子體射頻源功率為300至1000瓦，氨氣的流量為800至1200sccm。所述半導(dǎo) 體基底表面曝露于氨氣等離子體環(huán)境中的時(shí)間為10至30s,所述氨氣等離子
體環(huán)境的壓力為3至6托。通過(guò)氨氣表面處理，去除半導(dǎo)體基底中銅金屬導(dǎo) 線表面的氧化銅或所述半導(dǎo)體基底表面的其它污染物。在所述半導(dǎo)體基底上沉積刻蝕停止層(S320 )。所述刻蝕停止層可以是氧 化硅、碳化硅、氮化硅、碳硅氧化合物、摻氮碳化硅中的一種或其組合。沉 積的方法包括物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、等離子體輔助化學(xué)氣相沉積、 高密度等離子體化學(xué)氣相沉積、原子層沉積中的一種。在所述刻蝕停止層上形成介質(zhì)層(S330 )。所述介質(zhì)層為黑鉆石(black diamond )、氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃、氧化硅、氮化硅、 碳化硅中的一種或其組合。其沉積方式為物理氣相沉積或化學(xué)氣相沉積。通過(guò)光刻和刻蝕工藝在所述介質(zhì)層中形成連接孔和/或溝槽(S340 )。所 述在連接孔和溝槽中填充金屬材料。圖7至圖18為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的制造方法剖面示意圖。如圖7所示，首先提供一半導(dǎo)體基底300，在所述半導(dǎo)體基底300中形成 有導(dǎo)電層302。所述導(dǎo)電層302可以是金屬連線也可以是連接插塞，用于連接 半導(dǎo)體基底300中的半導(dǎo)體器件。所述導(dǎo)電層302可以是鋁、銅、鴒、鈦、 金、銀、鉭等金屬材料，也可以是多晶硅，金屬硅化物。如圖8所示，將所述半導(dǎo)體基底300表面曝露氨氣等離子體303環(huán)境中。 所述氨氣等離子體303射頻源功率為300至1000瓦，氨氣的流量為800至 1200sccm,所述氨氣等離子體環(huán)境的壓力為3至6托，溫度為100至1000度。 氨氣等離子體處理的時(shí)間為10至30秒。通過(guò)氨氣表面處理，去除半導(dǎo)體基 底300中銅金屬導(dǎo)線表面的氧化銅，以及半導(dǎo)體基底300表面的污染物。如圖9所示，在所述半導(dǎo)體基底300上形成刻蝕停止層304。所述刻蝕停 止層304為碳化硅、氧化硅、氮化硅、碳氮氧化合物(SiOC )、摻氮碳化硅(NDC ) 中的一種或其組合。其形成的方式為物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、等離子 體輔助化學(xué)氣相沉積、高密度等離子體化學(xué)氣相沉積、原子層沉積中的一種， 厚度為300至800埃。該刻蝕停止層304即為后續(xù)工藝中形成其它圖形的刻 蝕終點(diǎn)檢測(cè)層。以所述刻蝕停止層為摻氮碳化硅(NDC)為例，所述形成刻蝕 停止層304可以和前述氨氣等離子體表面處理在同一個(gè)腔室中進(jìn)行。所述半 導(dǎo)體基底300完成氨氣等離子體表面處理后，向工藝腔中通入反應(yīng)物質(zhì)例如 氨氣和三甲基曱硅烷基(TMS),所述所述TMS的流量為300至400sccm，所述
氨氣的流量為600至800sccm，反應(yīng)室溫度可以為100至IOO(TC，壓力為2 至8托，本實(shí)施例中溫度為350。C,壓力為3. 7托，射頻源功率為400至1500W， 反應(yīng)時(shí)間約為10至30秒。所述刻蝕停止層304的沉積過(guò)程和前述氨氣等離 子體303表面處理過(guò)程整合在一起較為詳細(xì)步驟如下第一步打開(kāi)腔室，將 所述半導(dǎo)體基底300送入工藝腔，調(diào)節(jié)腔室溫度為350°C，環(huán)境的壓力為3至 6托；第二步，對(duì)所述半導(dǎo)體基底300進(jìn)行氨氣等離子體表面預(yù)處理；調(diào)節(jié)射 頻源功率為300至1000瓦，溫度為100至1000度，向工藝腔中通入氨氣， 氨氣的流量為800至1200sccm，保持環(huán)境的壓力為3至6托。氨氣等離子體 處理的時(shí)間為10至30秒；第三步，減小氨氣流量至30至60sccm，設(shè)置射頻 源功率為800W+/-100W;第四步，向反應(yīng)腔室中通入TMS和氨氣，TMS的流 量為300至^0sccm,氨氣的流量為600至800sccm,保持腔室溫度，提高射 頻源功率為400至1500W,所述TMS和氨氣反應(yīng)生成碳化硅，部分氮?dú)獗皇` 在所述碳化硅膜層中形成含氮的碳化硅，氮?dú)庥兄谝种顾龅枘又?載流子遷移率，增加介電常數(shù)，減小漏電流；完成沉積后，停止向工藝腔供 應(yīng)TMS和氨氣，通過(guò)泵浦裝置將反應(yīng)的副產(chǎn)物抽走。如圖10所示，在所述刻蝕停止層304上形成介質(zhì)層306。所述介質(zhì)層306 為黑鉆石(black diamond, BD)、氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻 璃、氧化硅、氮化硅、碳化硅中的一種或其組合。其形成的方式為物理氣相 沉積或化學(xué)氣相沉積。本實(shí)施例中所述介質(zhì)層306為黑鉆石。如圖11所示，在所述介質(zhì)層306上旋涂抗反射層308,在所述抗反射層 上旋涂光刻膠310,通過(guò)曝光顯影形成連接孔圖案312。如圖12所示，通過(guò)刻蝕將所述連接孔圖案312轉(zhuǎn)移到所述介質(zhì)層306中 形成連接孔312a,刻蝕至露出所述刻蝕停止層304表面為止。所述刻蝕停止 層304做為形成連接孔312a的刻蝕終點(diǎn)檢測(cè)層，能夠保護(hù)半導(dǎo)體基底300表 面不受損傷。如圖13所示，通過(guò)氧氣等離子(02 plasmar)灰化(ashing)移除所述光 刻膠310和抗反射層308，然后進(jìn)行濕法清洗。如圖14所示，在所述連接孔312a中和介質(zhì)層306上形成一犧牲層314。 所述犧牲層314可以是DUO (Deep Ultraviolet Light Absorbing Oxide)或其它抗 反射材料。 如圖15所示，在所述犧牲層314上旋涂光刻膠316，然后通過(guò)軟烤(sof t bake )、曝光(exposure )、曝光后烘烤(PEB)、顯影(Develop)、硬烤(hard bake) 等工藝生成溝槽圖案317。如圖16所示，通過(guò)刻蝕將所述光刻膠316中的溝 槽圖案317轉(zhuǎn)移到所述介質(zhì)層306中形成溝槽317a。如圖17所示，通過(guò)灰化及化學(xué)清洗去除所述光刻膠316和犧牲層314。 刻蝕將所述連"^妾孔312a底部的刻蝕停止層304移除，露出所述半導(dǎo)體基底300 的表面。移除的方法為干法刻蝕(dry etch)。如圖18所示，在所述連接孔312a和溝槽317a中填充金屬材料，例如銅， 形成連接插塞312b和金屬連線317b。本發(fā)明雙鑲嵌結(jié)構(gòu)制造方法中，在對(duì)半導(dǎo)體基底進(jìn)行氨氣等離子體表面 預(yù)處理之后無(wú)需用氦氣等離子體進(jìn)行表面處理，直接進(jìn)行刻蝕停止層材料的 沉積。這避免了氦等離子體氣體對(duì)半導(dǎo)體基底表面的損傷和在半導(dǎo)體基底導(dǎo) 電層中產(chǎn)生耦合電流的問(wèn)題，從而不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體基底中的器件造成損傷，雙雙鑲嵌結(jié)構(gòu)具有交好的電學(xué)穩(wěn)定性和物理穩(wěn)定性。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并不是用來(lái)限定本發(fā)明，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)，都可以做出可能的變動(dòng)和 修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1、一種刻蝕停止層的形成方法，包括提供一半導(dǎo)體基底；將所述半導(dǎo)體基底曝露于氨氣等離子體環(huán)境中；在所述半導(dǎo)體基底表面沉積刻蝕停止層。
2、 如權(quán)利要求1所述的刻蝕停止層的形成方法，其特征在于所述氨氣 的流量為800至1200sccm。
3、 如權(quán)利要求1所述的刻蝕停止層的形成方法，其特征在于所述氨氣 等離子體環(huán)境射頻源功率為300至1000瓦。
4、 如權(quán)利要求1所述的刻蝕停止層的形成方法，其特征在于所述氨氣 等離子體環(huán)境的壓力為3至6托。
5、 如權(quán)利要求1所述的刻蝕停止層的形成方法，其特征在于所述氨氣 等離子環(huán)境的溫度為100至1000度。
6、 如權(quán)利要求1所述的刻蝕停止層的形成方法，其特征在于所述曝露 于氨氣等離子體環(huán)境的時(shí)間為10至30秒。
7、 如權(quán)利要求1所述的刻蝕停止層的形成方法，其特征在于所述沉積 包括物理氣相沉積、化學(xué)氣相沉積、等離子體輔助化學(xué)氣相沉積、高密度等 離子體化學(xué)氣相沉積、原子層沉積中的一種。
8、 如權(quán)利要求1所述的刻蝕停止層的形成方法，其特征在于所述沉積 刻蝕停止層的反應(yīng)氣體為三曱基曱硅烷基、氨氣、硅烷、TE0S、臭氧、二氯 二氫硅、氧化二氮、氮?dú)?、氧氣中的一種或其組合。
9、 如權(quán)利要求1所述的刻蝕停止層的形成方法，其特征在于所述沉積 刻蝕停止層的溫度為100至1000度，壓力為2至8托，射頻源功率為400 ~ 1500瓦。
10、 一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的方法形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，包括 提供一半導(dǎo)體基底，在所述半導(dǎo)體基底中形成有導(dǎo)電層； 將所述半導(dǎo)體基底曝露于氨氣等離子體環(huán)境中； 在所述半導(dǎo)體基底表面沉積刻蝕停止層； 在所述刻蝕停止層上形成介質(zhì)層； 在所述介質(zhì)層中形成連接孔和/或溝槽。
11、 如權(quán)利要求10所述方法，其特征在于所述刻蝕停止層可以是氧化硅、碳化硅、氮化硅、碳硅氧化合物、摻氮碳化硅中的一種或其組合。
12、 如權(quán)利要求10所述方法，其特征在于所述介質(zhì)層為黑鉆石、氟硅 玻璃、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃、氧化硅、氮化硅、碳化硅中的一 種或其組合。
13、 如權(quán)利要求10所述方法，其特征在于，該方法進(jìn)一步包括在所述 連接孔和/或溝槽中沉積金屬層。
全文摘要
一種刻蝕停止層的形成方法，包括提供一半導(dǎo)體基底；將所述半導(dǎo)體基底曝露于氨氣氣體等離子體環(huán)境中；在所述半導(dǎo)體基底表面沉積刻蝕停止層。本發(fā)明形成刻蝕停止層的方法不會(huì)在基底導(dǎo)電層中形成耦合電流。
文檔編號(hào)H01L21/02GK101154585SQ200610116878
公開(kāi)日2008年4月2日 申請(qǐng)日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月30日
發(fā)明者楊小明, 汪釘崇, 藍(lán)受龍 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司