专利名称：接触孔层间膜及制作方法、接触孔刻蚀的方法
技术领域：
本发明涉及一种接触孔层间膜，该接触孔层间膜的制作方法。本发明 还涉及在本发明的接触孔层间膜上刻蚀接触孔的方法。
背景技术：
传统的接触孔膜层结构中通常由硼磷硅酸玻璃和氮化物组成，该氮化
物可以是SiN或SiON，传统的接触孔工艺中以氮化物作为刻蚀阻挡层。这 是因为在传统工艺中干法刻蚀都可以相对容易地获得硼磷硅酸玻璃对氮化 物的高选择比。但是由于氮化物自身的材料特性决定了其具有较高的陷阱 缺陷和较大的层间应力。由氮化膜带来的对器件IC性能损伤的隐患，对产 品的器件集成电路特性产生了很多不利的影响，特别是使电子传输具有较 高要求的存储器产品的特性产生有很多不利因素。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种接触孔层间膜，使未搀杂氧化 膜充当刻蚀阻挡层，改善原来由氮化膜带来的对器件集成电路性能损伤的 隐患。为此，本发明还提供一种接触孔层间膜制作方法，以制成本发明的 接触孔层间膜。本发明还提供一种在本发明的接触孔层间膜上刻蚀接触孔 的方法。
为解决上述技术问题，本发明接触孔层间膜的技术方案是，从下往上 依次包含三个层面，第一层为未掺杂氧化膜，第二层为磷硅玻璃，第三层为保护氧化膜。
为了形成上述接触孔层间膜，本发明接触孔层间膜制作方法，在前道 工艺完成之后，包括以下步骤第一步，在硅片上淀积一层未掺杂氧化膜; 第二步，在未掺杂氧化膜上淀积一层磷硅玻璃，并对该磷硅玻璃进行化学 机械抛光；第三步，在磷硅玻璃上淀积一层保护氧化膜。
在本发明的接触孔层间膜上刻蚀接触孔的方法，采用干法刻蚀，且该
干法刻蚀的磷硅玻璃对未掺杂氧化膜的选择比大于20:1。
作为在本发明的接触孔层间膜上刻蚀接触孔的方法的一种改进，其其
主要工艺参数为a.上部电源功率为0至2000w; b.偏转功率为0至2000w; c.工艺腔体的压力为0至200mT; d.氩气流量为0至500sccm; e.氧气流 量为0至500sccm; f.高选择比的碳氟系气体，且该气体流量为0至500sccm; g.高选择比的碳氟氢系气体，且该气体流量为0至500sccm; h.静电吸附 盘背部氦气压力为0至20T。
本发明的接触孔层间膜制作方法制作的接触孔层间膜利用磷硅玻璃和 未搀杂氧化膜作为一种新的接触孔层间膜，使未搀杂氧化膜充当刻蚀阻挡 层，减少原来由氮化膜带来的对器件集成电路性能损伤的隐患。本发明的 接触孔刻蚀方法适用于本发明的以未搀杂氧化膜充当刻蚀阻挡层的接触孔 层间膜。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明 图1为本发明接触孔层间膜结构示意图；图2为本发明接触孔层间膜制作方法流程示意图3至图5为接触孔层间膜制作方法实施例示意图6为在本发明接触孔层间膜上做出接触孔图形的示意图7为在本发明接触孔层间膜上刻蚀接触孔的示意图。
其中，10为未掺杂氧化膜层，20为磷硅玻璃膜层，30为保护氧化膜层， 40为光刻胶。
具体实施例方式
如图1所示，本发明的接触孔层间膜包括三个膜层，自下往上依次为 未掺杂氧化膜层10、磷硅玻璃膜层20和保护氧化膜层30。其中，未掺杂 氧化膜10的厚度为100至1K埃，磷硅玻璃膜20的厚度为3K至10K埃， 保护氧化膜30的厚度0至5K埃。
如图2所示，以下实施例以三个步骤进行接触孔层间膜制作。首先， 如图3所示，在前道工序完成之后在硅片上淀积一层未掺杂氧化膜10。该 未掺杂氧化膜10的淀积可以采用腔体淀积方法，也可以采用扩散炉生成方 法。并且，该未掺杂氧化膜10的厚度为100至1K埃。其次，如图4所示， 在未掺杂氧化膜10上淀积一层磷硅玻璃20，并对该磷硅玻璃20进行化学 机械抛光，使磷硅玻璃20到达3K至10K埃的厚度。具体可以采用薄膜淀 积方法在未掺杂氧化膜10上淀积一层磷硅玻璃20。最后，如图5所示，在 磷硅玻璃20上淀积一层保护氧化膜30，使上述三层的总厚度达到3k至16k 埃。
以上的接触孔层间膜制作可以适用于半导体制造中一切需要有刻蚀阻挡层，但又不希望采用氮化物的工艺。
如图6所示，在本发明的接触孔层间膜上可以利用光刻做出接触孔的 图形，将光刻胶40涂布在保护氧化膜上面，并且如图7所示，利用干法刻 蚀工艺刻蚀接触孔。
在本发明的接触孔层间膜上刻蚀接触孔的方法采用干法刻蚀，且该干 法刻蚀的磷硅玻璃对未掺杂氧化膜的选择比大于20:1。在进行干法刻蚀时， 主要工艺参数为a.上部电源功率为0至2000w; b.偏转功率为0至2000w; c.压力为0至200mT; d.氩气流量为0至500sccm; e.氧气流量为0至 500sccm; f.高选择比的碳氟系气体，如C4Fs或者C4Fe或者C5F8，且该气体 流量为0至500sccm; g.高选择比的碳氟氢系气体，如(^^4，且该气体流 量为0至500sccm， ； h.静电吸附盘背部氦气压力为0至20T。在具体的工 艺过程中，可以根据相应的选择比的控制和产能对上述工艺参数进行优化 调整。
由本发明的接触孔层间膜采用未搀杂氧化膜充当刻蚀阻挡层，减少了 氮化膜对半导体器件的集成电路特性带来的隐患，提升了产品的特性。本 发明的接触孔层间膜制作方法制成了上述的接触孔层间膜。
权利要求
1. 一种接触孔层间膜，其特征在于，从下往上依次包含三个层面，第一层为未掺杂氧化膜，第二层为磷硅玻璃，第三层为保护氧化膜。
2. —种制作权利要求1所述的接触孔层间膜制作方法，在前道工艺完成之后，其特征在于，包括以下步骤第一步，在硅片上淀积一层未掺杂 氧化膜；第二步，在未掺杂氧化膜上淀积一层磷硅玻璃，并对该磷硅玻璃 进行化学机械抛光；第三步，在磷硅玻璃上淀积一层保护氧化膜。
3. 根据权利要求2所述的接触孔层间膜制作方法，其特征在于，第二 步中对磷硅玻璃进行化学机械抛光使后磷硅玻璃层的厚度范围在3K至10K 埃。
4. 根据权利要求2所述的接触孔层间膜制作方法，其特征在于，第一 步中采用腔体淀积方法在硅片上淀积一层未掺杂氧化膜。
5. 根据权利要求2所述的接触孔层间膜制作方法，其特征在于，第一 步中采用扩散炉生成方法在硅片上淀积一层未掺杂氧化膜。
6. 根据权利要求2所述的接触孔层间膜制作方法，其特征在于，第二 步中采用薄膜淀积方法在未掺杂氧化膜上淀积一层磷硅玻璃。
7. —种在权利要求1的接触孔层间膜上刻蚀接触孔的方法，其特征在于，为干法刻蚀，且该干法刻蚀的磷硅玻璃对未掺杂氧化膜的选择比大于 20:1。
8. 根据权利要求7所述的接触孔层间膜上刻蚀接触孔的方法，其特征 在于，其主要工艺参数为a.上部电源功率为0至2000w; b.偏转功率为0 至2000w; c.工艺腔体的压力为0至200mT; d.氩气流量为0至500sccm;e.氧气流量为0至500sccm; f.高选择比的碳氟系气体，且该气体流量为 0至500sccm;g.高选择比的碳氟氢系气体，且该气体流量为0至500sccm; h.静电吸附盘背部氦气压力为0至20T。
9. 根据权利要求8所述的接触孔层间膜上刻蚀接触孔的方法，其特征 在于，步骤f中的碳氟系气体为C4Fs或者GF6或者C5F8。
10. 根据权利要求8所述的接触孔层间膜上刻蚀接触孔的方法，其特 征在于，步骤g中的碳氟氢系气体为C2H2F4。
全文摘要
本发明公开了一种接触孔层间膜，该接触孔层间膜的制作方法以及本发明的接触孔层间膜上刻蚀接触孔的方法。接触孔层间膜从下往上依次为未掺杂氧化膜层、磷硅玻璃层和保护氧化膜。制作接触孔层间膜制作方法，在前道工艺完成之后包括三步，1.在硅片上淀积一层未掺杂氧化膜；2.在未掺杂氧化膜上淀积一层磷硅玻璃，并对该磷硅玻璃进行化学机械抛光；3.在磷硅玻璃上淀积一层保护氧化膜。在上述接触孔层间膜上刻蚀接触孔采用磷硅玻璃对未掺杂氧化膜的选择比大于20∶1的干法刻蚀。本发明的层间膜制作方法制成的接触孔层间膜以及在这种层间膜上刻蚀接触孔的方法可以提高器件的性能。
文档编号H01L23/532GK101452909SQ20071009434
公开日2009年6月10日 申请日期2007年11月30日 优先权日2007年11月30日
发明者吕煜坤, 函 王 申请人:上海华虹Nec电子有限公司