先进硅处理中的软错误率（SER）减少制造技术

提供了一种制造半导体器件的方法。该方法包括提供衬底。该方法包括在衬底上方形成互连结构的一部分。该部分互连结构具有开口。该方法包括获得没有硼-10同位素的含硼气体。该方法包括用导电材料填充开口以形成接触件。使用含硼气体实施填充开口。还提供一种半导体器件。半导体器件包括衬底。半导体器件包括形成在衬底上方的互连结构。半导体器件包括形成在互连结构中的导电接触件。导电接触件具有包括钨和硼的材料成分，其中，硼是富含11B的硼。本发明专利技术还提供了先进硅处理中的软错误率(SER)减少。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及半导体领域，更具体地来说，涉及半导体器件及其制造方法。
技术介绍
半导体集成电路(IC)工业已经经历了快速发展。IC材料和设计方面的技术进步产生了多代1C，其中，每一代都具有比前一代更小和更复杂的电路。然而，这些进步增加了处理和制造IC的复杂性。在集成电路演进的过程中，函数密度(即，每单位芯片面积的互连器件的数量)通常增加，同时几何尺寸(即，可以使用制造工艺创建的最小组件)减小。该按比例缩小工艺通常通过增加产品效率和降低相关成本提供优点。随着半导体器件尺寸继续收缩，软错误率(soft error rate, SER)可能成为问题。软错误是由器件中的错误或不正确信号(例如，由噪声)导致的错误，从而导致器件的不正确操作，而器件本身可能没有缺陷。软错误率是器件遇到软错误的比率。随着半导体技术节点发展至较新一代，特别是用于根据65纳米(nm)节点及之后的节点制造的器件，用于这些器件的软错误率变得更加显著。当前半导体制造技术还没有提出减小关于较新技术节点的软错误率的有效方法。从而，虽然用于半导体器件的软错误率减小的现有方法通常足以达到其预期目的，但是它们不能在每个方面完全令人满意。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的缺陷，根据本专利技术的一方面，提供了一种方法，包括提供衬底；在所述衬底上方形成接触孔；以及使用富含nB的硼材料在所述接触孔中形成导电接触件。在该方法中，所述富含11B的硼材料的11B含量实际上高于硼材料的11B含量。在该方法中，所述富含11B的硼材料的11B含量高于约95%。在该方法中，以所述导电接触件包括钨的方式实施形成所述导电接触件。在该方法中，形成所述导电接触件包括使用所述富含11B的硼材料形成含钨种子层。在该方法中，形成所述导电接触件包括通过原子层沉积(ALD)工艺在所述接触孔中形成含钨种子层；其中，在所述ALD工艺中将所述富含11B的硼材料用作前体。 在该方法中，形成所述导电接触件进一步包括在所述ALD工艺之后，实施化学汽相沉积(CVD)工艺，所述CVD工艺在所述含钨种子层上方形成钨材料。在该方法中，实施所述方法作为属于90-纳米技术节点以下的技术节点的制造工艺的一部分。该方法进一步包括在形成所述接触孔之前，至少部分在所述衬底中形成晶体管，所述晶体管具有沟道区；其中，以导电接触件与所述沟道区间隔小于约0. 5微米的方式实施形成所述导电接触件。根据本专利技术的另一方面，提供了一种方法，包括提供衬底；在所述衬底上方形成互连结构的一部分，所述互连结构的一部分具有开口 ；获得基本上没有kiB同位素的含硼气体；以及用导电材料填充所述开口以形成接触件，使用所述含硼气体实施填充。在该方法中，所述含硼气体包含11B同位素，并且其中，所述硼中的所述11B同位素的浓度大于约99. 7%，并且其中，所述硼中的所述kiB同位素的浓度小于约0. 3%。在该方法中，以所述接触件是钨塞的方式实施填充所述开口。在该方法中，填充所述开口包括使用原子层沉积(ALD)工艺在所述开口中形成种子层，在所述ALD工艺中将所述含硼气体用作前体；以及使用化学汽相沉积(CVD)工艺在所述种子层上方形成钨材料。该方法进一步包括在形成所述互连结构之前，至少部分地在所述衬底中形成晶体管；其中，将所述导电接触件形成为距离所述晶体管的沟道区小于约0. 5微米。根据本专利技术的又一方面，提供了一种半导体器件，包括衬底；互连结构，形成在所述衬底上方；以及导电接触件，形成在所述互连结构中，所述导电接触件具有包括钨和硼的材料成分，其中，所述硼是富含nB的硼。在该半导体器件中，所述富含11B的硼的11B含量实质上高于硼材料的11B含量。在该半导体器件中，所述富含11B的硼的11B含量高于约95%。在该半导体器件中，所述富含11B的硼基本上没有kiB同位素。该半导体器件进一步包括形成在所述衬底中的晶体管，其中，所述晶体管的沟道区与所述导电接触件间隔小于约0. 5微米。在该半导体器件中，所述半导体器件属于小于90-纳米技术时代的半导体技术时代。附图说明当结合附图进行阅读时，通过以下详细说明最好地理解本专利技术的多个方面。需要强调的是，根据工业中的标准实践，多个部件没有按比例绘制。事实上，为了论述清楚起见，多个部件的尺寸可以任意增加或减小。图I是示出根据本专利技术的多个方面的用于合成净化后的硼气体的方法的流程图。图2是示出根据本专利技术的多个方面的在半导体制造工艺中利用净化后的硼气体的方法的流程图。图3-图4是根据图I和图2中所示的方法在制造阶段的半导体器件的示意性部分横截面侧视图。图5是示出表示在钨塞中的软错误率和B-IO的浓度之间的相关性的仿真结果的图表。图6是示出根据图I和图2中公开的方法的制造半导体器件的方法的流程图。具体实施方式应该理解，以下专利技术提供用于实现本专利技术的不同特征的多个不同实施例或实例。以下描述组件和布置的特定实例，以简化本专利技术。当然，这些仅是实例并且不用于限制。而且，在以下说明中，第一部件在第二部件之上或上方的形成可以包括第一和第二部件直接接触形成的实施例，并且还可以包括可以介于第一和第二部件之间形成附加部件，使得第一和第二部件可以不直接接触的实施例。为了简单和清楚，可以按不同尺寸任意绘制多种部件。图I是示出根据本专利技术的多个方面的用于合成净化后的B-Il同位素气体的方法10的流程图。在随后论述中，B-Il和11B可以换用，以指定硼-11同位素。类似地，B-IO和IOB可以换用，以指定硼-10同位素。B-IO和B-Il是硼的不同同位素，并且每个都具有五个质子。然而，同位素B-IO具有五个中子，但同位素B-Il具有六个中子。实际上，B-IO和B-Il按照约20% /80%的份额(约20% B-IO并且约80% B-I I)存在。参考图I,方法10涉及多阶段交换-蒸懼处理(multi-stageexchange-di st illation process)。该方法10包括框20,其中，合成11BF3气体。在实施例中，将以下化学反应过程用于生成11BF3气体11BF3 O(CH3) 2+10BF3< = >10BF3 O(CH3) 2+nBF3 (第一化学反应过程(first chemicalprocess))其中，11BF3 O(CH3)2和wBF3 -O(CH3)2为液体形式，并且wBF3和11BF3为气体形式。以上列出的第一化学反应过程是双向化学反应。反应的方向可以通过调节化学反应过程的压力来控制。例如，低压可能导致第一化学反应过程的方法从“左”到“右”进行反应，从而产生kiBF3 -O(CH3)2液体和11BF3气体。由于11BF3组成为气体形式，所以该组成可以与kiBF3 O(CH3)2液体分离并且被收集起来以备随后使用。方法10继续至框30，其中，将11BF3气体用于合成11B2F6气体。在实施例中，将以下化学反应过程用于生成11B2F6气体2*nBF3+6*NaH = > nB2H6+6*NaF (第二化学反应过程)可以与NaF分离地收集11B2F615将11B2F6视为包括基本没有B-10同位素的气体(或富11B气体)的净化后的B-Il同位素。净化后的11B2H6气体中的硼材料的B-Il含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.02.22 US 13/031,8971.一种方法，包括 提供衬底； 在所述衬底上方形成接触孔；以及 使用富含nB的硼材料在所述接触孔中形成导电接触件。2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述富含11B的硼材料的11B含量实际上高于硼材料的11B含量。3.根据权利要求I所述的方法，其中，所述富含11B的硼材料的11B含量高于约95%。4.根据权利要求I所述的方法，其中，以所述导电接触件包括钨的方式实施形成所述导电接触件。5.根据权利要求I所述的方法，其中，形成所述导电接触件包括使用所述富含11B的硼材料形成含钨种子层。6.根据权利要求I所述的方法，其中，形成所述导电接触件包括通过原子层沉积(ALD)工艺在所述接触孔中形成含钨种子层； 其中，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永辉，蔡超杰，吴佳芳，李正中，曲维正，桂东，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：