通孔形成方法技术

一种通孔形成方法，包括：在半导体基底上形成接触层，所述半导体基底内已形成掺杂扩散区；在所述接触层上形成介质层；图形化所述介质层，以形成暴露部分接触层的接触孔；去除暴露的所述部分接触层的表层，剩余的所述部分接触层具有满足产品要求的厚度；填充所述接触孔，以形成通孔。可减小接触电阻，且操作简单。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种。
技术介绍
在半导体制程中，为了使半导体器件与外部电路有效地联系起来，通 常在半导体器件和金属连线之间形成欧姆接触。在理想的欧姆接触中，欧姆接触的接触电阻(Rc)应当尽可能地低。此外，为了将尽可能多的 电流从器件传输给电路中的各种电容充电，接触电阻占器件电阻的比例 也必须尽可能地小。实际生产中，半导体器件的接触电阻主要体现在金属前介质层 (PMD)内的通孔填充后与器件基底间的连接处。传统技术中，为减小 器件的接触电阻，通常在所述通孔与器件基底间形成接触层；即，形成 通孔的步骤通常包括在半导体基底上形成接触层，所述半导体基底内 已形成掺杂扩散区；在所述接触层上形成介质层；图形化所述介质层， 以暴露部分所述接触层，以形成通孔。然而，实际生产发现，如图l所示，填充应用上述方法形成的通孔， 以形成金属连线后，对具有N型掺杂半导体器件，其接触电阻11相比于P 型掺杂半导体器件的接触电阻12,阻值明显增加。如何减小所述接触电 阻的阻值成为本领域技术人员亟待解决的问题。2005年5月11日/>告的公告号为CN 1201393C的中国专利^是供了一 种，可降低半导体器件的接触电阻。如图2所示，形成所述 通孔的步骤包括在半导体衬底1上形成导电层3;在导电层3的表层形成 的硅化钴膜4;在硅半导体衬底1上形成层间绝缘膜5;有选择地刻蚀层间 绝纟彖膜5，以形成通孔6;以及填充所述通孔6;在所述通孔6内形成钴膜； 执行退火操作，以形成硅化钴膜7，使位于通孔6底部的硅化钴膜4和7的 膜厚厚于位于其它区域的硅化钴膜4的膜厚；去除未反应的钴膜。即，上述方法通过使位于通孔底部的硅化钴膜的膜厚厚于位于其它区域的硅化 钴膜的膜厚以减小接触电阻。 .但是，为减小接触电阻，应用上述方法形成通孔时，需包含两次形成 硅化钴膜的步骤，以使位于通孔底部的硅化钴膜的膜厚厚于位于其它区域的硅化钴膜的膜厚；操作繁杂。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，可减小接触电阻，且操作筒单。本专利技术提供的一种，包括在半导体基底上形成接触层，所述半导体基底内已形成掺杂扩散区；在所述接触层上形成介质层；图形化所述介质层，以形成暴露部分接触层的接触孔；去除暴露的所述部分接触层的表层，剩余的所述部分接触层具有满 足产品要求的厚度；填充所述4^触孔，以形成通孔。可选地，所述接触层包含CoSi、 NiSi或TiSi。可选地，在所述接触层上形成介质层的步骤包括在所述接触层上形成刻蚀停止层；在所述刻蚀停止层上形成介质层。可选地，图形化所述介质层，以暴露部分所述接触层的步骤包括 图形化所述介质层，并暴露部分刻蚀停止层； 去除所述部分刻蚀停止层，以暴露部分所述t妄触层。 可选地，所述刻独停止层为氮化硅或氮氧化硅；可选地，执行去除 部分所述接触层的操作时采用等离子体工艺；可选地，执行去除部分所 述接触层的操作时包含反应气体，所述反应气体包括Ar;可选地，所述，Ar的流量范围为10 - 300sccm;可选 地，02的流.量范围为10-100sccm;可选地，03的流量范围为10 ~ 100sccm;可选地，执行去除部分所述接触层的才喿作时，反应功率范围 为100 500W;可选地，执行去除部分所述接触层的操作时，反应压力 范围为10 100mW。本专利技术提供的一种，包括在半导体基底上形成接触层，所述半导体基底内已形成掺杂扩散 区，所述接触层具有高于产品要求的厚度；在所述接触层上形成介质层；图形化所述介质层，以形成暴露部分接触层的接触孔；去除暴露的所述部分接触层的表层，剩余的所述部分接触层具有满 足产品要求的厚度；填充所述4妄触孔，以形成通孔。可选地，所述4妄触层为CoSi、 NiSi或TiSi。可选地，在所述4妄触层上形成介质层的步骤包括在所述接触层上形成刻蚀停止层；在所述刻蚀停止层上形成介质层。可选地，图形化所述介质层，以暴露部分所述接触层的步骤包括 图形化所述介质层，以暴露部分刻蚀停止层； 去除所述部分刻蚀停止层，以暴露部分所述接触层。 可选地，所述刻蚀停止层为氮化石圭或氮氧化硅；可选地，执行去除 部分所述接触层的操作时采用等离子体工艺；可选地，执行去除部分所 述接触层的操作时包含反应气体，所述反应气体包括Ar;可选地，所述 反应气体还包括02或03;可选地，Ar的流量范围为10~ 300sccm;可选 地，02的流量范围为10 100sccm;可选地，03的流量范围为10-所述接触层的操作时，反应功率范围 为100 - 500W;可选地，执行去除部分所述接触层的操作时，反应压力 范围为10~100mW。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点上述技术方案提供的，通过去除部分所述接触层，以去 除经历为形成所述接触层时引入的热处理操作后，形成的所述接触层与 扩散至其表层的掺杂扩散层中的掺杂粒子形成的高阻相，可减小接触电 阻；上述技术方案提供的，通过预先形成厚度高于产品要求 的接触层，再去除部分所述接触层，以获得接触层的厚度满足产品要求 的通孔，可在不改变金属连线结构的基础上，减小接触电阻。附图说明图1为说明现有技术中接触电阻阻值偏大的检测结果示意图； 图2为说明现有技术中应用为减小接触电阻而采用的方法形成的通 孔的结构示意图3为说明本专利技术第一实施例的的流程示意图； 图4为说明本专利技术第一实施例的在半导体基底形成接触层后的结构 示意图5为说明本专利技术第一实施例的在所述接触层上形成介质层后的结 构示意图6为说明本专利技术第一实施例的图形化所述介质层后的结构示意图7为说明本专利技术第一实施例的形成通孔后的结构示意图； 图8为说明本专利技术第一实施例的N型掺杂半导体器件的接触电阻的 检测结果示意图9为说明本专利技术第一实施例的P型掺杂半导体器件的接触电阻的8;险测结果示意图10为说明本专利技术第二实施例的的流程示意图11为说明本专利技术第二实施例的在半导体基底形成接触层后的结 构示意图12为说明本专利技术第二实施例的在所述接触层上形成介质层后的 结构示意图13为说明本专利技术第二实施例的图形化所述介质层后的结构示意图14为说明本专利技术第二实施例的形成通孔后的结构示意图。 具体实施例方式尽管下面将参照附图对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本发 明的优选实施例，应当理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术 而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列的描述应当^^皮理解为对于本 领域技术人员的广泛教导，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细 描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混 乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实 现开发者的特定目标，例如^l要照有关系统或有关商业的限制，由一个实 施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和 耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下列 说明和权利要求书本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均 采用非常简化的形式且均^f吏用非精准的比率，l叉用以方i更、明晰地辅助 说明本专利技术实施例的目的。如图3所示，作为本专利技术的第一实施例，应用本专利技术提供的方法形 成通孔的具体步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通孔形成方法，其特征在于，包括：　在半导体基底上形成接触层，所述半导体基底内已形成掺杂扩散区；　在所述接触层上形成介质层；　图形化所述介质层，以形成暴露部分接触层的接触孔；　去除暴露的所述部分接触层的表层，剩余的所述部分接触层具有满足产品要求的厚度；　填充所述接触孔，以形成通孔。

【技术特征摘要】
1. 一种通孔形成方法，其特征在于，包括在半导体基底上形成接触层，所述半导体基底内已形成掺杂扩散区；在所述接触层上形成介质层；图形化所述介质层，以形成暴露部分接触层的接触孔；去除暴露的所述部分接触层的表层，剩余的所述部分接触层具有满足产品要求的厚度；填充所述接触孔，以形成通孔。2. 根据权利要求1所述的通孔形成方法，其特征在于所述接触 层包含CoSi、 NiSi或TiSi。3. 根据权利要求1所述的通孔形成方法，其特征在于在所述接 触层上形成介质层的步骤包括在所述接触层上形成刻蚀停止层； 在所述刻蚀停止层上形成介质层。4. 根据权利要求3所述的通孔形成方法，其特征在于图形化所 述介质层，以暴露部分所述接触层的步骤包括图形化所述介质层，并暴露部分刻蚀停止层； 去除所述部分刻蚀停止层，以暴露部分所述接触层。5. 根据权利要求3所述的通孔形成方法，其特征在于所述刻蚀 停止层为氮化硅或氮氧化硅。6. 根据权利要求1所述的通孔形成方法，其特征在于执行去除 部分所述接触层的操作时采用等离子体工艺。7. 根据权利要求1所述的通孔形成方法，其特征在于执行去除 部分所述接触层的操作时包含反应气体，所述反应气体包括Ar。8. 根据权利要求7所述的通孔形成方法，其特征在于所述反应气体还包括02或03。9. -根据权利要求7所述的通孔形成方法，其特征在于Ar的流量 范围为10 - 300sccm。10. 根据权利要求8所述的通孔形成方法，其特征在于02的流量 范围为10~ 100sccm。11. 根据权利要求8所述的通孔形成方法，其特征在于03的流量 范围为10~ 100sccm。12. 根据权利要求l所述的通孔形成方法，其特征在于执行去除 部分所述接触层的操作时，反应功率范围为100~ 500W。13. 4艮据权利要求1所述的通孔形成方法，其特征在于执行去除 部分所述接触层的操作时，反应压力范围为10~100mW。14. 一种通孔形成方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩秋华，何德飚，韩宝东，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]