专利名称：使用隔离间隔层改进自对准接触工艺流程的方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造工艺。特别涉及在半导体的制造期间改进自对准接触工艺流程的方法。
随着对制造更小半导体器件需求的增加，许多制造商使用自对准技术。例如，制造半导体器件的自对准接触(SAC)腐蚀工艺可以减少形成晶体管需要的面积。一般来说，SAC工艺特别包括栅叠层形成之后淀积氮化物间隔层，和氮化物淀积之后腐蚀氮化物间隔层的步骤。然而，当使用所述工艺制造半导体器件时，电故障(失效)很常见。这些电故障称做CB短路和CB开路。
图1示出了由氮化层的不充分腐蚀造成的CB开路的情况。因此，(见“A”所示)剩余的薄氮化层阻止了多晶硅接触扩散区，导致开路。CB开路由不完全的SAC腐蚀或CB衬里腐蚀引起。在SAC腐蚀的情况中，由于晶片上CMP/BPSG的不均匀性，需要40％的过腐蚀。由此，图2示出了CB短路的情况，其中氮化层的过腐蚀使其过薄，导致多晶硅和WSi层之间的短路(见“B”所示)。
目前，在TEL 85 DRM氧化室中进行SAC腐蚀工艺。TEL装置是产生充分氮化物角选择性(20∶1)的唯一装置，由此产生良好的电性能。其它的装置(例如，AME MxP+)显示出较差的角选择性和电故障。
鉴于此，需要一种改进的SAC工艺，以减少和尽可能地消除半导体制造工艺期间潜在的CB开路和CB短路。
因此本发明一个目的是提供一种改进的SAC工艺，能减少制造的半导体器件中潜在的电故障。
根据本发明的一个实施例，从SAC工艺中除去以前进行的氮化物间隔层淀积和腐蚀氮化物间隔层的步骤，添加在腐蚀CB(位线接触)氮化物衬里步骤之后在构成的晶体管上淀积隔离间隔层的步骤，随后腐蚀隔离间隔层提供晶体管部件之间充分的隔离，同时保持与扩散区的接触。隔离层可以是氮化物、氧化物、氮氧化物层。
通过下面结合附图给出的详细说明，本发明的更完整的评价及其它的许多优点将更显然并且更容易理解。
图1为现有技术的制造工艺期间产生的开路的示意图2为现有技术的制造工艺期间产生的短路的示意图；图3为根据本发明的一个实施例形成栅叠层的SAC工艺的示意图；图4为根据本发明的一个实施例SAC工艺淀积SiON、BPSG和TEOS的示意图；图5为根据本发明的一个实施例SAC工艺的CB掩模、SAC腐蚀和衬里腐蚀的示意图；图6为根据本发明的一个实施例SAC工艺的间隔层氮化物淀积的示意图；以及图7为根据本发明SAC工艺的间隔层腐蚀的示意图。
表1示出了根据本发明的SAC工艺和标准的SAC工艺(StausJanus)。在新工艺中已除去了标准SAC工艺的氮化物间隔层淀积和腐蚀氮化物间隔层的步骤，在CB氮化物衬里腐蚀步骤之后进行了这些步骤的替换措施。
表1
替换措施在腐蚀CB(位线接触)氮化物衬里之后淀积起隔离层的作用的氮化物、氧化物或氮氧化物。然后腐蚀隔离的氮化物、氧化物或氮氧化物层提供与晶体管部件充分的隔离，同时提供与扩散区的接触防止CB开路。
如图3所示，和通常一样在栅氧化层(扩散区)上进行SAC工艺的栅叠层形成。随后，在栅叠层上淀积SiN或SiON，随后淀积BPSG(硼磷硅玻璃)和TEOS。淀积BPSG之后，淀积TEOS之前，进行化学机械抛光(CMP)。
图5示出了进行下一组步骤之后的所得结构。具体为CB掩模、腐蚀SAC、剥离抗蚀剂、清洗S/P和腐蚀衬里。在现有技术的制造方法中，腐蚀氮化物衬里是很重要的步骤，根据腐蚀的多或少产生电故障(即，CB开路或CB短路)。由于腐蚀CB氮化物衬里之后进行淀积和腐蚀氮化物间隔层(图6和7)，在最差的情况中，可以完全被腐蚀(如图5中“C”所示)，不会产生通常由过腐蚀造成的可能的CB短路。
图6示出了以上CB氮化物衬里的腐蚀步骤之后淀积氮化物、氧化物或氮氧化物间隔层。氮化物间隔层优选使用等离子体增强化学汽相淀积(PECVD)技术淀积，是由于在SAC结构中它的高宽比高。随后，干法腐蚀间隔层产生图7所示的结构。干法腐蚀提供了工艺必须的各向异性。为了避免对器件性能的影响，到硅内的过腐蚀应该小于30nm。如图所示，腐蚀间隔层提供与扩散区的接触，消除了可能的CB开路，保持了与腐蚀的SiN、栅帽盖SiN、WSi和多晶硅层的间距，防止了CB短路。如图所示，氮化物间隔层起隔离间隔层的作用，将各层与中心的多晶硅层和扩散区隔离。
应该理解本发明不限于这里作为进行本发明最佳模式的特殊实施例，而且本发明不由说明书中介绍的特定实施例限定，而是限定在附带的权利要求书中。
权利要求
1.一种半导体制造期间改进自对准接触(SAC)工艺的方法，包括以下步骤在制造期间形成的栅叠层上淀积隔离层；以及腐蚀隔离层形成将栅叠层与接触区隔离的间隔层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中淀积的隔离层是选自氮化物层、氧化物层或氮氧化物层组成的组中的一个。
3.根据权利要求1所述的方法，其中进行CB氮化物衬里腐蚀的步骤之后进行所述淀积步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其中使用等离子体增强化学汽相淀积技术进行所述淀积步骤。
5.一种改善标准自对准接触(SAC)半导体制造工艺(StatusJanus)的方法，包括以下步骤从标准的SAC工艺中除去淀积氮化物间隔层和腐蚀氮化物的步骤，所述被除去的淀积和腐蚀氮化物间隔层的步骤在形成栅叠层之后进行；在标准的工艺中进行CB氮化物衬里腐蚀的步骤之后，在形成的栅叠层上淀积隔离层；以及腐蚀隔离层形成将栅叠层与接触区隔离的间隔层。
6.根据权利要求5所述的方法，其中淀积的隔离层是选自氮化物层、氧化物层或氮氧化物层组成的组中的一个。
7.根据权利要求5所述的方法，其中使用等离子体增强化学汽相淀积技术进行所述淀积隔离层步骤。
8.一种制造半导体的自对准接触(SAC)方法，包括以下步骤在衬底上形成栅叠层；在形成的栅叠层上淀积衬里；在衬里上淀积BPSG层；在BPSG层上淀积TEOS层；掩蔽位线接触；SAC腐蚀位线接触；抗蚀剂剥离位线接触；清洗位线接触；腐蚀位线接触的衬里；在所述腐蚀衬里的步骤之后在半导体器件上淀积隔离层；以及腐蚀隔离层形成将栅叠层与接触区隔离的间隔层。
9.根据权利要求8所述的方法，其中淀积的隔离层是选自氮化物层、氧化物层或氮氧化物层组成的组中的一个。
10.根据权利要求8所述的方法，还包括在所述淀积TEOS层之前化学机械抛光淀积的BPSG层的步骤。
11.根据权利要求8所述的方法，其中使用等离子体增强化学汽相淀积技术进行所述淀积隔离层步骤。
全文摘要
一种改进SAC工艺流程的方法包括CB衬里腐蚀之后在栅叠层上淀积隔离间隔层以及除去以前进行的淀积和腐蚀氮化物间隔层的步骤。隔离间隔层随后在叠层之间被腐蚀,提供了位线接触与插入的多晶硅(接触)的充分隔离。通过通常的CB衬里腐蚀之后隔离间隔层,可以获得制备结构中额外的完整性。
文档编号H01L21/60GK1241026SQ99108588
公开日2000年1月12日 申请日期1999年6月25日 优先权日1998年6月25日
发明者J·维特曼, B·斯普勒, W·贝格纳, D·多布津斯基 申请人:西门子公司, 国际商业机器公司