发明名称 具有精确尺寸之接触结构形成方法
摘要 一种在半导体底材上制造具有精确尺寸之接触结构的方法。首先,形成介电层于半导体底材上。接着,蚀刻介电层以形成开口于介电层上,其中开口曝露出半导体底材上表面。然后,非均向性(non-conformal)沉积保护层于介电层表面上,且沉积于开口之侧壁与底部上。再蚀刻保护层以移除位于开口底部之部份保护层,且曝露出半导体底材上表面。其中在介电层上表面与开口侧壁上有残余之保护层。再形成导电层于残余保护层表面上,且填充于开口中。接着,移除部份导电层至抵达残余保护层上表面为止。
申请公布号 TW432625 申请公布日期 2001.05.01
申请号 TW089104648 申请日期 2000.03.14
申请人 世界先进积体电路股份有限公司 发明人 蒋经伦;郑湘原;李一平;何桂春
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种在半导体底材上制造具有精确尺寸之接触结构的方法,该方法至少包括下列步骤:形成介电层于该半导体底材上;蚀刻该介电层以形成开口于该介电层上,其中该开口用以曝露出该半导体底材之上表面;非均向性(non-conformal)沉积保护层于该介电层表面上,且沉积于该开口之侧壁与底部上,其中位于该开口侧壁上之该保护层,可防止该开口之侧壁遭受侵蚀;蚀刻该保护层以移除位于该开口底部之部份该保护层,且曝露出该半导体底材之上表面,其中在该介电层上表面与该开口侧壁上有残余之该保护层;形成导电层于该残余保护层表面上,且填充于该开口中;且移除部份该导电层至抵达该保护层上表面为止,其中位于该介电层上表面之该残余保护层,可作为该移除程序之停止层(stopper layer)。2.如申请专利范围第1项之方法,其中上述介电层之材料可选择氧化矽、硼磷矽玻璃或其任意组成。3.如申请专利范围第1项之方法,其中上述保护层之材料可选择氮化矽、氮氧化矽或其任意组成。4.如申请专利范围第1项之方法,其中在移除部份该导电层后,残余之该导电层可作为导电插塞(plug)。5.如申请专利范围第1项之方法,其中上述导电层之材料可选择铝、钛、钨、铜、金、铂、合金、多晶矽或其任意组合。6.如申请专利范围第1项之方法,其中在移除部份该导电层后,残余之该导电层可作为介电层间连线(via)。7.如申请专利范围第1项之方法,其中上述移除部份该导电层之步骤是使用化学机械研磨法(CMP)来进行。8.如申请专利范围第1项之方法,其中上述非均向性沉积该保护层之程序是使用电浆增强化学气相沉积法(Plasma enhanced chemical vapordeposition; PECVD)来进行。9.如申请专利范围第1项之方法,其中在形成该保护层后,位于该介电层上表面之该保护层具有厚度约400至600埃,而位于该开口侧壁与底部上之该保护层则具有厚度约100至200埃。10.如申请专利范围第1项之方法,其中上述蚀刻该保护层之程序是使用非等向性(anisotropically)蚀刻来进行。11.如申请专利范围第1项之方法,其中位于该开口侧壁上之部份该保护层,可避免该开口侧壁遭受侵蚀,进而防止该开口尺寸产生误差。12.一种在半导体底材上制造具有精确尺寸之接触结构的方法,该方法至少包括下列步骤:形成介电层于该半导体底材上;蚀刻该介电层以形成接触孔于该介电层上,其中该接触孔用以曝露出该半导体底材之上表面;非均向性(non-conformal)沉积保护层于该介电层表面上,且沉积于该接触孔之侧壁与底部上,其中位于该介电层上表面之该保护层具有厚度a,位于该接触孔侧壁上之该保护层具有厚度b,而位于该接触孔底部上之该保护层具有厚度c,其中a>b,a>c;非等向性(anisotropically)蚀刻该保护层以移除位于该接触孔底部之部份该保护层,且曝露出该半导体底材之上表面,其中在该介电层上表面与该接触孔之侧壁上有残余之该保护层;形成导电层于该残余保护层上,且填充于该接触孔中;且进行化学机械研磨程序(CMP)以移除部份该导电层直到抵达该残余保护层为止,其中该残余保护层可作为该化学研磨程序之停止层(stopper layer)。13.如申请专利范围第12项之方法,其中上述介电层之材料可选择氧化矽、硼磷矽玻璃或其任意组成。14.如申请专利范围第12项之方法,其中上述保护层之材料可选择氮化矽、氮氧化矽或其任意组成。15.如申请专利范围第12项之方法,其中在移除部份该导电层后,残余之该导电层可作为导电插塞(plug)。16.如申请专利范围第12项之方法,其中上述导电层之材料可选择铝、钛、钨、铜、金、铂、合金、多晶矽或其任意组合。17.如申请专利范围第12项之方法,其中在移除部份该导电层后,残余之该导电层可作为介电层间连线(via)。18.如申请专利范围第12项之方法,其中上述非均向性沉积该保护层之程序是使用电浆增强化学气相沉积法(plasmaenhanced chemical vapor deposition; PECVD)来进行。19.如申请专利范围第12项之方法,其中上述之保护层厚度a约为400至600埃,而该保护层厚度b则约为100至200埃,且该保护层厚度c约为100至200埃。20.如申请专利范围第12项之方法,其中位于该接触孔侧壁上之部份该保护层,可用以防止该接触孔侧壁遭受侵蚀,进而避免该接触孔尺寸产生误差。图式简单说明:第一图为半导体晶片之截面图,显示根据传统技术在半导体底材上形成接触孔之步骤;第二图为半导体晶片之截面图,显示根据传统技术造成接触孔侧壁遭受侵蚀,而导致接触孔尺寸产生误差之现象;第三图为半导体晶片之截面图,显示根据本发明在半导体底材上与接触孔表面上,形成非均向沉积之保护层其步骤;第四图为半导体晶片之截面图,显示根据本发明在半导体底材上形成导电层之步骤;及第五图为半导体晶片之截面图,显示根据本发明对导电层进行研磨程序,而形成接触结构于接触孔中之步骤。
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