本發(fā)明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種金屬硅化物及金屬硅化物上接觸孔的制造方法。

背景技術(shù)：

目前，在半導體制造過程中，采用刻蝕工藝在層間介質(zhì)層(ILD)中形成接觸孔(contact，CT)，隨后在接觸孔中沉積鎢(W)等導電金屬材料用于半導體器件之間的電連接是一種廣泛使用的工藝，填充導電金屬材料之后的接觸孔結(jié)構(gòu)可直接與器件的柵極、源/漏極電連接，還可以用于層與層之間的電連接，以及后段封裝工藝中的電連接。為了降低接觸孔結(jié)構(gòu)的孔電阻以及接觸孔結(jié)構(gòu)與器件的柵極、源/漏極電連接的接觸電阻，通常會通過金屬沉積及快速退火工藝在待形成接觸孔的柵極、源/漏極表面上形成一層金屬硅化物(silicide)。例如圖1A所示的一種具有有源區(qū)接觸孔的半導體器件的制造過程包括：

首先，提供半導體襯底10，在半導體襯底10中已形成了有源區(qū)11，并在半導體襯底10表面上已形成了柵極結(jié)構(gòu)12；

然后，在有源區(qū)11、柵極結(jié)構(gòu)12表面沉積鈷(Co)等金屬后進行快速退火，以使有源區(qū)表面的硅與沉積的金屬反應生成金屬硅化物13，并將器件放入盛有硫酸和雙氧水(SPM)的混合溶液的酸槽中進行一次濕法清洗，以去除未反應的金屬；

接著，在金屬硅化物13以及柵極結(jié)構(gòu)12表面覆蓋層間介質(zhì)層14等等，然后通過對層間介質(zhì)層14的刻蝕，可以形成直達金屬硅化物13表面的接觸孔，在填充鎢等導電金屬后獲得接觸孔結(jié)構(gòu)15，該接觸孔結(jié)構(gòu)15與有源區(qū)11上的金屬硅化物層13電性連接。

因此，形貌平整和均勻性良好的金屬硅化物不僅有利于降低接觸電阻和串聯(lián)電阻，而且有利于提高器件的可靠性。然而上述的接觸孔制造工藝中由于只進行一次清洗，濕法清洗酸槽中含有大量的顆粒、氣泡等，這些顆粒、氣泡等會附著在金屬硅化物13表面，造成金屬硅化物13表面的實心或者空心的球形形貌缺陷(ball particles)，影響表面均勻性，當在金屬硅化物13表面進行層間介質(zhì)層14沉積后并對層間介質(zhì)層14刻蝕形成接觸孔時，有可能會刻蝕到這些球形形貌缺陷處，進而造成接觸孔底部的刻蝕空洞(即刻蝕打破了空心球形形貌缺陷)或者接觸孔底部刻蝕不到位(即刻蝕被實心球形形貌缺陷阻擋)，當填充導電金屬后，填充的金屬有可能在刻蝕空洞及其側(cè)壁中擴散形成接觸孔橋接(即CT bridge)缺陷(如圖1B中151a所示)的或者由于實心球形缺陷的阻擋而填充不到位形成接觸孔堵塞斷路(即CT block、CT open)缺陷(如圖1C中151b所示)。一旦出現(xiàn)接觸孔橋接或接觸孔堵塞斷路等缺陷，就可能使得器件短路或者開路等而失效，嚴重影響了產(chǎn)品良率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種金屬硅化物及金屬硅化物上接觸孔的制造方法，減少甚至避免金屬硅化物表面的球形形貌缺陷，進而減少甚至避免接觸孔橋接或接觸孔堵塞斷路缺陷。

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種金屬硅化物的制造方法，包括：

提供一表面具有暴露出的硅區(qū)域的半導體襯底，在所述半導體襯底表面上沉積金屬層；

對所述半導體襯底及所述金屬層進行第一次退火，使得金屬層中的金屬與所述硅區(qū)域中的硅反應形成第一相金屬硅化物；

去除所述半導體襯底表面上未反應的金屬層以及多余的第一相金屬硅化物；

采用高于所述第一次退火的溫度對所述半導體襯底及剩余的第一相金屬硅化物進行第二次退火，使得所述第一相金屬硅化物轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮杪式档偷牡诙嘟饘俟杌铮?/p>

采用第一清洗液對所述第二相金屬硅化物表面進行第一次后清洗(post clean)；

采用第二清洗液對所述第二相金屬硅化物表面進行第二次后清洗并干燥。

進一步的，所述硅區(qū)域為單晶硅、非晶硅、多晶硅或微晶硅。

進一步的，所述硅區(qū)域為源區(qū)、漏區(qū)或多晶硅柵極。

進一步的，所述金屬層中的金屬包括錳、鈦、鋯、鉭、鎢、鈀、鉑、鈷、鎳、釔中的至少一種。

進一步的，在所述半導體襯底表面上沉積金屬層之前，先在所述半導體襯底表面先形成一層粘附層。

進一步的，所述粘附層包含鈦層、氮化鈦層、鉭層及氮化鉭層中的至少一層。

進一步的，所述第一清洗液為硫酸與過氧化氫混合溶液，所述第一次后清洗的時間為30秒～100分鐘。

進一步的，所述第二清洗液為氨水與過氧化氫的混合溶液，所述第二次后清洗的時間為30秒～100分鐘，并且伴隨超聲振動。

本發(fā)明還提供一種金屬硅化物上接觸孔的制造方法，包括：

提供一表面具有暴露出的硅區(qū)域的半導體襯底，并采用上述的金屬硅化物的制造方法，在所述硅區(qū)域表面形成第二相金屬硅化物；

在所述半導體襯底和第二相金屬硅化物表面形成層間介質(zhì)層；

刻蝕所述層間介質(zhì)層，以形成底部暴露出所述第二相金屬硅化物表面的接觸孔；

在所述接觸孔中填充導電金屬，以形成與所述硅區(qū)域電連接的接觸孔結(jié)構(gòu)。

進一步的，在所述半導體襯底和第二相金屬硅化物表面形成層間介質(zhì)層之前，先在所述半導體襯底和第二相金屬硅化物表面形成接觸孔刻蝕停止層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下有益效果：

1、通過分別采用第一清洗液對所述第二相金屬硅化物表面進行第一次后清洗處理，以去除所述第二相金屬硅化物表面未反應的第一相金屬硅化物以及未反應的金屬，并采用第二清洗液對所述第二相金屬硅化物表面進行第二次后清洗處理并干燥，以去除第一次后清洗工藝在所述第二相金屬硅化物表面形成的球形形貌缺陷，使所述第二相金屬硅化物表面形貌平整，均勻性良好；

2、在采用本發(fā)明的金屬硅化物制造方法獲得的第二相金屬硅化物上形成接觸孔時，由于所述第二相金屬硅化物表面形貌平整，均勻性良好，因此接觸孔刻蝕不會出現(xiàn)刻蝕空洞或刻蝕不到位的情況，從而減少甚至避免了接觸孔橋接或接觸孔堵塞斷路等缺陷，大大提高了產(chǎn)品良率。

附圖說明

圖1A是現(xiàn)有的一種具有有源區(qū)接觸孔的半導體器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1B和圖1C分別是現(xiàn)有的半導體器件中出現(xiàn)的接觸孔橋接缺陷和接觸孔堵塞斷路缺陷的SEM圖；

圖2是本發(fā)明實施例一的金屬硅化物的制造方法流程圖；

圖3A至3D是本發(fā)明實施例一的器件結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例二的金屬硅化物上接觸孔的制造方法流程圖；

圖5A至5B是本發(fā)明實施例二的器件結(jié)構(gòu)剖面示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的說明，然而，本發(fā)明可以用不同的形式實現(xiàn)，不應只是局限在所述的實施例。

實施例一金屬硅化物的制造方法

請參考圖2，本發(fā)明提出一種金屬硅化物的制造方法，包括：

S1，提供一表面具有暴露出的硅區(qū)域的半導體襯底，在所述半導體襯底表面上沉積金屬層；

S2，對所述半導體襯底及所述金屬層進行第一次退火，使得金屬層中的金屬與所述硅區(qū)域中的硅反應形成第一相金屬硅化物；

S3，去除所述半導體襯底表面上未反應的金屬層以及多余的第一相金屬硅化物；

S4，采用高于所述第一次退火的溫度對所述半導體襯底及剩余的第一相金屬硅化物進行第二次退火，使得所述第一相金屬硅化物轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮杪式档偷牡诙嘟饘俟杌铮?/p>

S5，采用第一清洗液對所述第二相金屬硅化物表面進行第一次后清洗；

S6，采用第二清洗液對所述第二相金屬硅化物表面進行第二次后清洗并干燥。

請參考圖3A，在步驟S1中，首先，提供一半導體襯底30，該半導體襯底10包括各種摻雜配置和阱(well)結(jié)構(gòu)，并通過其中的淺溝隔離(STI)結(jié)構(gòu)分為NMOS區(qū)和PMOS區(qū)，其表面已具有裸露的硅區(qū)域31，硅區(qū)域31可以是半導體襯底30內(nèi)形成的用作MOS晶體管的源區(qū)和漏區(qū)，甚至可以包括MOS晶體管的柵極結(jié)構(gòu)32中的多晶硅柵極。柵極結(jié)構(gòu)32包括柵介質(zhì)層、柵電極層以及圍繞在柵介質(zhì)層和柵電極層兩側(cè)的側(cè)墻，柵介質(zhì)層可以為氧化硅或氮化硅及其組合形成，也可以是氧化鋁、氧化鉿等高K介質(zhì)，或包括高K介質(zhì)與氧化硅或氮化硅的組合；柵極可以是多晶硅柵極或金屬柵極，側(cè)墻可以為氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中一種或者他們組合構(gòu)成。本實施例中，硅區(qū)域31包括半導體襯底30內(nèi)形成的源區(qū)和漏區(qū)，可以是單晶硅、非晶硅、多晶硅或微晶硅，其中非晶硅的硅區(qū)域31可以通過向該區(qū)域的表層硅中注入一定能量和劑量的碳(C)、磷(P)、硅(Si)、鍺(Ge)、砷(As)、銦(In)等離子以打破硅晶格而實現(xiàn)非晶化獲得，硅區(qū)域31還包括柵極結(jié)構(gòu)32的多晶硅柵極的頂部表面，且柵極結(jié)構(gòu)32的多晶硅柵極側(cè)面被絕緣介質(zhì)的側(cè)墻包圍。然后，優(yōu)選地，在進行金屬層沉積之前，先對半導體襯底30進行預清洗，以使得所述硅區(qū)域的表面沒有雜質(zhì)或者氧化膜，避免影響后續(xù)形成金屬層和金屬硅化物層的質(zhì)量。預清洗可采用稀釋的氫氟酸等濕法清洗工藝或者SiCoNi預清洗工藝。接著，較佳的，在所述硅區(qū)域31的表面上形成粘附層33，本實施例中所述粘附層33覆蓋源區(qū)、漏區(qū)表面，以增強后續(xù)沉積的金屬層與硅區(qū)域31表面的粘附性，并用于限制后續(xù)金屬層中的金屬向所述硅區(qū)域31以外的地方擴散，所述粘附層可以為鈦(Ti)層、氮化鈦(TiN)層、鉭(Ta)層或氮化鉭(TaN)層中的任意一種單層結(jié)構(gòu)，也可以是鈦(Ti)層、氮化鈦(TiN)層、鉭(Ta)層、氮化鉭(TaN)層中的多層堆疊而成的復合層結(jié)構(gòu)。然后，在步驟S1中，通過物理氣相沉積(PVD)工藝、化學氣相沉積(CVD)工藝或原子層沉積(ALD)工藝等在所述硅區(qū)域31上形成金屬層34，金屬層34可以覆蓋在柵極結(jié)構(gòu)32以及源區(qū)和漏區(qū)這些硅區(qū)域31表面，金屬層34中含有的金屬可以包括錳(Mn)、鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉭(Ta)、鎢(W)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鈷(Co)、鎳(Ni)、釔(Yb)中的至少一種，金屬層34優(yōu)選為兩種金屬以上形成的合金。最后，較佳地，采用化學氣相沉積工藝或物理氣相沉積工藝在金屬層34上還可沉積形成一層保護層(未圖示)，如Ti或TiN，以保護金屬層34在后續(xù)工藝過程中表面不被氧化，保護層在后續(xù)退火工藝中不參與反應，并可在去除多余的金屬層34時一并被去除。

需要說明的是，在本發(fā)明的其他實施例中，由于柵極結(jié)構(gòu)32的柵極不是多晶硅、單晶硅、非晶硅等材質(zhì)的硅柵極，例如為金屬柵極，硅區(qū)域31則不包括柵極結(jié)構(gòu)32的柵極表面，在后續(xù)步驟S2、S4中形成的第一相金屬硅化物35和第二相金屬硅化物36則不會在柵極結(jié)構(gòu)32的柵極表面形成。

請參考圖3B，在步驟S2中，采用低溫快速退火工藝對半導體襯底30和金屬層34進行第一次退火處理(RTP1)。本實施例中，在含有氫氣或氮氣的氣氛下進行第一次退火，使得金屬層34和與之相接觸的源/漏區(qū)表面以及多晶硅柵極表面的硅結(jié)合形成電阻率較高的第一相金屬硅化物35。本次退火工藝中引入了氫氣和氮氣，主要是為了消除退火環(huán)境中的微量氧氣，防止金屬層34中的金屬被氧化，從而減少或避免形成的第一相金屬硅化物35的表面缺陷，提高其表面形貌平整度和均勻性；引入的氫氣中氫原子能進入到第一相金屬硅化物35和硅區(qū)域31的界面處，與Si的懸掛鍵形成Si-H鍵，從而修復和減少界面處的缺陷，改善界面態(tài)(Dit)。氮氣為載氣，和氫氣可由各自的管道通入反應爐管內(nèi)，在其它實施例中，載氣還可以是氦氣、氬氣等惰性氣體。本步驟采用低溫快速退火工藝，退火溫度一般在700℃以下，需要根據(jù)沉積的金屬來確定。當沉積的金屬為Ti時，第一次退火工藝優(yōu)選的退火溫度為600℃～700℃，主要得到高阻的C49相-TiSi₂；當沉積的金屬為Co時，第一次退火工藝優(yōu)選的退火溫度為400℃～600℃，主要得到高阻的CoSi；當沉積的金屬為Ni時，第一次退火工藝優(yōu)選的退火溫度為200℃～400℃，主要得到高阻的Ni₂Si。

請參考圖3C，在步驟S3中，通過選擇性刻蝕，去除未反應的金屬層，防止其中的金屬在后續(xù)的第二次退火工藝中繼續(xù)與硅區(qū)域31反應。

請參考3D，在步驟S4中，采用高于第一次退火工藝的溫度進行第二次退火工藝，使得高阻的第一相金屬硅化物35轉(zhuǎn)化為低阻的第二相金屬硅化物36。即本步驟采用高溫快速退火工藝，退火溫度一般在400℃以上，需要根據(jù)沉積的金屬來確定。當沉積的金屬為Ti時，第二次退火工藝優(yōu)選的退火溫度為800℃～900℃，主要得到低阻的C54相-TiSi₂；當沉積的金屬為Co時，第二次退火工藝優(yōu)選的退火溫度為700℃以上，主要得到低阻的CoSi₂；當沉積的金屬為Ni時，第二次退火工藝優(yōu)選的退火溫度為400℃～700℃，主要得到低阻的NiSi。優(yōu)選的，第二次退火工藝也在含有氫氣的氣氛下進行，可以防止生成的金屬硅化物被氧化，并進一步改善界面態(tài)。

本實施例中的步驟S2和步驟S4的兩次退火工藝可以均采用恒溫退火工藝、尖峰退火工藝、閃光退火工藝或激光退火工藝中的一種。

請繼續(xù)參考圖3D，在步驟S5中，可以選用強酸和強氧化劑的組合的腐蝕劑在較高的溫度下(以便加快腐蝕速度)對器件表面進行第一次后清洗，以去除殘留的未反應金屬以及粘附層和第一相金屬硅化物。具體地，第一次后清洗工藝的清洗劑可以是硫酸與過氧化氫的混合溶液(SPM)，清洗時間為30s～100分鐘。優(yōu)選的，可以將SPM混合溶液加熱至例如120℃至200℃的高溫，以提高腐蝕速率。本實施例例中，將SPM混合溶液加熱到150℃，清洗時間為300s。

由于步驟S5理過的器件表面通常會受到硫酸基晶體及顆粒等污染，這些污染物可能降低器件性能，因此需要在步驟S6中進一步對器件表面進行第二次后清洗處理，以去除這些污染源，并對第二次后清洗處理后的器件表面進行干燥，以去除表面附著的空心氣泡等缺陷，獲得形貌平整、均勻性良好的第二相金屬硅化物36。具體地，第二次后清洗工藝的清洗劑可以是氨水和過氧化氫溶液的混合液，清洗時間為30s～100分鐘，并伴隨超聲振動，可以將器件表面殘留的硫酸基晶體溶解，同時將不可溶解于水溶液的金屬顆粒轉(zhuǎn)化成可溶于水溶液的金屬絡合物，并將第二相金屬硅化物36表面粘附的顆粒通過超聲振動從第二相金屬硅化物36表面脫離出去，本實施例中，伴隨超聲振動的第二次后清洗的清洗時間為300s。所述干燥工藝可采用對器件加熱至100℃～200℃的方法實現(xiàn)，從而可去除在對所述第二次后清洗過程中器件表面殘留的水汽，以去除表面附著的空心氣泡等缺陷，同時防止靠近半導體襯底30邊緣的第二相金屬硅化物36變薄，使得在小線寬的源漏區(qū)可以形成厚度均勻的低阻的第二相金屬硅化物36。

由上所述，本發(fā)明的金屬硅化物的制造方法，通過對第二次退火工藝后的器件表面進行了兩次不同的后清洗處理并干燥，可以完全去除最終形成的第二相金屬硅化物表面的金屬顆粒等實心球形缺陷以氣泡等空心球形缺陷，從而使其表面形貌平整、均勻性良好，電阻低，能夠滿足器件制造要求。

實施例二金屬硅化物上接觸孔的制造方法

請參考圖4，本發(fā)明還提供一種金屬硅化物上接觸孔的制造方法，包括：

S1，提供一表面具有暴露出的硅區(qū)域的半導體襯底，在所述半導體襯底表面上沉積金屬層；

S2，對所述半導體襯底及所述金屬層進行第一次退火，使得金屬層中的金屬與所述硅區(qū)域中的硅反應形成第一相金屬硅化物；

S3，去除所述半導體襯底表面上未反應的金屬層以及多余的第一相金屬硅化物；

S4，采用高于所述第一次退火的溫度對所述半導體襯底及剩余的第一相金屬硅化物進行第二次退火，使得所述第一相金屬硅化物轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮杪式档偷牡诙嘟饘俟杌铮?/p>

S5，采用第一清洗液對所述第二相金屬硅化物表面進行第一次后清洗；

S6，采用第二清洗液對所述第二相金屬硅化物表面進行第二次后清洗并干燥；

S7，在所述半導體襯底和第二相金屬硅化物表面形成層間介質(zhì)層；

S8，刻蝕所述層間介質(zhì)層，以形成底部暴露出所述第二相金屬硅化物表面的接觸孔；

S9，在所述接觸孔中填充導電金屬，以形成與所述硅區(qū)域電連接的接觸孔結(jié)構(gòu)。

請參考圖3A至3D，本實施例中的步驟S1至S6可參考實施例一的步驟S1至S6的描述，在此不再贅述。

請參考圖5A，在步驟S7中，首先，在所述半導體襯底30、柵極結(jié)構(gòu)32和第二相金屬硅化物36表面上覆蓋接觸孔刻蝕停止層37，接觸孔刻蝕停止層37可以在后續(xù)層間介質(zhì)層刻蝕步驟中用于監(jiān)控刻蝕停止點并保護下方的第二相金屬硅化物36。在本實施例中接觸孔刻蝕停止層37的材料可以是氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、正硅酸乙酯、NDC(氮碳硅化合物)、碳化硅及其組合，和/或其他合適的材料。接著，在接觸孔刻蝕停止層37上沉積層間介質(zhì)層38，并對其進行平坦化處理，所述層間介質(zhì)層38將接觸孔刻蝕停止層37完全覆蓋，在本實施例中層間介質(zhì)層38的材料可以是SiO₂、低K介質(zhì)或者其他任意不同于接觸孔刻蝕停止層37的材料，如SiOF、SiCOH、SiO、SiCO、SiCON、SiON、碳氟化合物CF、碳氮化硅SiCN、磷硅玻璃PSG、硼磷硅玻璃BPSG。層間介質(zhì)層38與接觸孔刻蝕停止層37的材質(zhì)不同，有利于提高接觸孔刻蝕時的刻蝕比。

請繼續(xù)參考圖5A，在步驟S8中，可以先在所述層間介質(zhì)層38上形成氮化硅或氮化鈦等硬掩膜層(未圖示)，并在該硬掩膜層上涂覆一層光刻膠(未圖示)，然后對光刻膠進行圖形化，以用于暴露出擬形成接觸孔的位置的硬掩膜層，本實施例中，擬形成接觸孔的位置為源/漏區(qū)，圖案化的光刻膠定義了接觸孔的寬度、長度以及對準第二相金屬硅化物36的位置等，由此獲得了待接觸孔刻蝕的半導體襯底，優(yōu)選的，在所述硬掩膜層和所述圖案化的光刻膠之間還依次形成有覆蓋層、電介質(zhì)抗反射涂層、底部抗反射涂層；覆蓋層用于縮小接觸孔經(jīng)刻蝕后檢查(AEI)的關(guān)鍵尺寸，可以采用物理氣相沉積、原子層沉積、旋轉(zhuǎn)涂布(spin-on)沉積或其它適當方法的制程所形成，可能包含硅、碳、氮、氫、金屬或金屬化合物，例如是含碳的氮化硅(NDC)或者氮化硅，覆蓋層經(jīng)刻蝕后可以形成錐形結(jié)構(gòu)有助于金屬的間隙填充。在覆蓋層上依次形成電介質(zhì)抗反射涂層(DARC)、底部抗反射涂層(BARC)、圖案化的光刻膠309。其中，電介質(zhì)抗反射涂層(DARC)的材料為無機材料，優(yōu)選氮氧化硅，電介質(zhì)抗反射涂層(DARC)的材料不用于底部抗反射涂層(BARC)的材料，底部抗反射涂層的材料為有機材料。然后，以圖形化的圖案化的光刻膠作為掩膜層，對硬掩膜層和層間介質(zhì)層38進行垂直方向的刻蝕，以形成初始接觸孔。初始接觸孔的刻蝕可選用其它合適的各向異性的干法刻蝕或濕法刻蝕工藝，或者是其它合適的氣體配比。當刻蝕至露出接觸孔刻蝕停止層37表面時再經(jīng)過一段時間過蝕刻后停止。本實施例初始接觸孔的刻蝕分主刻蝕和過刻蝕兩步完成。其中，主刻蝕一般不需要考慮層間介質(zhì)層38(一般為氧化物)與其下方的接觸孔刻蝕停止層37(一般為氮化物)的刻蝕選擇比，而使用可以對層間介質(zhì)層38進行高速率刻蝕的刻蝕條件。主刻蝕能夠刻蝕出的初始接觸孔的上部分，并且停在蝕刻停止層37上；繼續(xù)對所述刻蝕停止層37進行一定量的過蝕刻直至達到金屬硅化物。接著，可以采用等離子去膠工藝或氧化去膠工藝將圖案化的光刻膠變成易揮發(fā)的物質(zhì)而排出刻蝕設備，最終形成源/漏區(qū)上方的接觸孔39，所述接觸孔39由層間介質(zhì)層302中的初始接觸孔和去除初始接觸孔底部的接觸孔刻蝕停止層37后形成的開口部分。其中，對所述接觸孔刻蝕停止層37進行刻蝕，可以不需要考慮接觸孔刻蝕停止層37與其下方的第二相金屬硅化物26的刻蝕選擇比，一般采用高速率刻蝕對接觸孔刻蝕停止層37進行高速率刻蝕。然后，將器件從刻蝕設備中轉(zhuǎn)移到濕法清洗機臺中，對器件表面進行濕法清洗(wet clean)。其中，本發(fā)明濕法清洗的目主要是去除之前接觸孔刻蝕過程中產(chǎn)生的聚合物(主要是含C、F、O的聚合物)，以及形成接觸孔的過程中在第二相金屬硅化物表面自氧化而形成的氧化物層，提高后續(xù)形成的接觸孔結(jié)構(gòu)的導電性。

請參考圖5B，在步驟S9中，先利用物理氣相淀積(PVD，Physical Vapor Deposition)方法在具有接觸孔的器件表面淀積粘附層(例如Ti或Ta)和阻擋層(例如TiN或TaN)；其中，粘附層會增加后續(xù)沉積的阻擋層以及金屬與第二相金屬硅化物36表面的粘附性，阻擋層一方面可以增加后續(xù)填充的金屬與接觸孔內(nèi)壁之間的黏附性，提高金屬插塞的形成質(zhì)量，另一方面也可以阻止沉積金屬時所用的反應物與接觸孔底部的第二相金屬硅化物36發(fā)生反應，形成高阻金屬硅化物，使得接觸孔阻值升高，從而在接觸孔底部形成良好的電接觸并提高接觸孔的填充效果。然后，利用濺射、脈沖激光沉積(PLD)、金屬有機化學氣相淀積(MOCVD)、原子層淀積(ALD)、等離子體增強原子層淀積(PEALD)或其他適合的工藝進行接觸孔的高深寬比填充，以在接觸孔內(nèi)填充Al、Ti、TiAl、Ta、W或Cu中的一種或其組合金屬，并進行化學機械平坦化處理，形成導電的接觸孔結(jié)構(gòu)40(即導電插塞)。

由于本發(fā)明在沉積層間介質(zhì)層之前，獲得了形貌平整，均勻性良好的第二相金屬硅化物，其第二相金屬硅化物表面沒有實心或空心的球形缺陷，因此沉積層間介質(zhì)層后的接觸孔刻蝕時，接觸孔底部不會出現(xiàn)刻蝕空洞或刻蝕不到位的情況，從而減少甚至避免了后續(xù)形成的接觸孔結(jié)構(gòu)的橋接或堵塞斷路等缺陷，大大提高了產(chǎn)品良率。

顯然，本領域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。