專利名稱:改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕的方法
技術領域:
本發明涉及一種半導體工藝,尤其涉及一種改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕的方法。
背景技術:
隨著半導體相關制造工藝的發展以及集成電路芯片按照比例尺寸縮小的趨勢,應力工程在半導體工藝和半導體器件性能方面所起的作用越來越明顯,應力工程廣泛應用于改進晶體管載流子遷移率的半導體器件上。尤其是應用在一些特殊的芯片類型上,如互補金屬氧化物半導體(CMOS,Complementary Metal-Oxidelemiconductor)器件。通常,在CMOS器件的復雜制備工藝流程中存在各種各樣的應力,由于器件尺寸的逐步縮小,而最終留在器件溝道區中的應力對器件的性能有著較大的影響。很多應力對器件的性能是有改善的,不同種類的應力對器件中的載流子(即電子和空穴)遷移率有著不同的影響作用。例如,在CMOS器件溝道方向上張應力對NMOS電子遷移率有益,而壓應力對 PMOS空穴遷移率有益。通孔刻蝕停止層(Contact-Etch-Mop-Layer,即CESL)應力工程,是在通孔刻蝕停止層薄膜沉積過程中,通過調整沉積條件,在薄膜內部加入應力(可以是壓應力,也可以是張應力),該應力傳導到CMOS器件溝道中,可以對載流子的遷移率產生影響。例如對于 NMOS器件(如圖1所示),當沉積通孔刻蝕停止層薄膜時,通過調整沉積條件,在薄膜內部產生壓應力,該應力傳導到NMOS器件溝道中,對溝道形成張應力,由于溝道方向上的張應力有助于提高NMOS器件的電子遷移率,所以內部保持壓應力的通孔刻蝕停止層,對提高NMOS 器件的電子遷移率有益。由于溝道中的應力會對NMOS和PMOS造成不同的影響,例如,在CMOS器件溝道方向上張應力對NMOS電子遷移率有益,而壓應力對PMOS空穴遷移率有益。所以在利用單一通孔刻蝕停止層的應力工程改善一種器件(比如NM0S)的性能的同時,總是要犧牲另一種器件(比如PM0S)的性能。為了改進這種負面的影響,可以采用雙重通孔刻蝕停止層工藝。雙重通孔刻蝕停止層工藝的流程如圖2A 2D所示。首先沉積一層二氧化硅薄膜,作為去除通孔刻蝕停止層的保護薄膜,接著沉積一層可以在溝道中形成張應力的氮化硅薄膜作為通孔刻蝕停止層(如圖2A),這對提高NMOS器件的電子遷移率有提高作用,但對PMOS器件的空穴遷移率有降低作用。接著采用干刻的方法去除PMOS器件區域的氮化硅薄膜。干刻會在刻蝕到二氧化硅保護薄膜的時候停止(如圖2B)。之后再沉積一層二氧化硅保護薄膜,以便在之后的干刻過程中對NMOS區域的氮化硅薄膜進行保護,接下來是沉積一層可以在溝道中形成壓應力的氮化硅薄膜(如圖2C),這有利于提高PMOS器件的空穴遷移率。最后,利用干刻的方法移除NMOS區域的壓應力氮化硅薄膜(如圖2D)。最終形成的器件結構中,NMOS 溝道中形成張應力,PMOS溝道中形成壓應力。雙重通孔刻蝕停止層應力工程,即能夠提高 NMOS器件中的電子遷移率,又能夠提高PMOS器件中的空穴遷移率。在雙重通孔刻蝕停止層工藝中,在兩種應力的(壓應力和張應力)刻蝕停止層的交疊部分會帶來后續通孔刻蝕工藝中的問題,如圖3A1B所描述。圖3A中,已經完成雙重通孔刻蝕停止層工藝,后續的層間絕緣介質(一般采用磷硅玻璃,即PSG)沉積和化學機械拋光也已完成。兩種不同應力的氮化硅薄膜在一淺溝槽之上的多晶硅上方有交疊。接下來會進行通孔刻蝕工藝。如圖3B所示,通孔A落在有源區,通孔B落在氮化硅薄膜的交疊區域。對于通孔A的刻蝕,首先第一步,采用高層間絕緣介質/氮化硅選擇比的刻蝕方法,通孔會首先停在氮化硅薄膜(通孔刻蝕停止層)之上,然后進行第二步,采用高氮化硅/ 二氧化硅選擇比的刻蝕方法刻穿氮化硅薄膜,并停在二氧化硅保護薄膜之上,最后第三步,采用高二氧化硅/硅選擇比的刻蝕方法把通孔完全打開,并停在有源區硅和多晶硅上,完成通孔刻蝕。但對于通孔B,由于其位于兩種不同應力氮化硅薄膜的交疊區,該區域存在上下兩層二氧化硅保護薄膜,在進行第二步通孔刻蝕工藝后,通孔只會停在交疊區上面一層二氧化硅保護薄膜之上,這會造成第三步刻蝕無法完全刻穿下層氮化硅薄膜,最終通孔B無法完全打開。本發明針對以上問題,在雙重通孔刻蝕停止層工藝完成后,通過使用稀釋的氫氟酸并采用超聲清洗方法,去除上層二氧化硅保護薄膜和上層氮化硅應力薄膜,之后采用不同選擇比的刻蝕方法實現普通區域和交疊區域的通孔同時打開的技術效果。
發明內容
本發明公開了一種改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕的方法,用以解決現有技術中形成在交疊區域上的通孔無法完全打開的問題。本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的
一種改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕的方法,在一襯底上形成至少一第一晶體管和至少一第二晶體管,且在第一晶體管與第二晶體管之間形成淺溝槽區域;在襯底上依次淀積一層第一保護薄膜層和一第一應力膜層,第一保護模層和第一應力膜層將第一晶體管、第二晶體管、淺溝槽區域同時覆蓋;刻蝕去除覆蓋在第二晶體管區域上方的第一應力膜層,將部分覆蓋在淺溝槽區域上的應力膜層保留;依次淀積一第二保護薄膜層和一第二應力膜層,使第二保護膜層及第二應力膜層覆蓋在露出的第一保護膜層及未被刻蝕掉的第一應力膜層的上方,其中,包括以下步驟
刻蝕去除覆蓋在第一晶體管區域上方的第二應力膜層,保留部分位于淺溝槽區域上方且位于第一應力膜層上方的部分第二應力膜層,使第一應力膜層與第二應力膜層具有一位于淺溝槽區域上方的交疊區域,淺溝槽區域上方形成有多晶硅,使交疊區域位于多晶硅區域的上方;
采用超聲清洗方法通過清洗液進行清洗,去除位于疊加區域的第二應力膜層,并且同時將覆蓋在第一應力膜層上的第二保護膜層去除;
淀積一層間絕緣介質層,層間絕緣介質層覆蓋在殘留的第一應力膜層以及殘留的第二應力膜層的上方;
在淺溝槽區域的上方進行刻蝕,采用不同選擇比的刻蝕方法分別打開疊加區域上方的層間絕緣介質層、第一應力膜層、第一保護膜層形成止于多晶硅的第一通孔。如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕的方法,其中,襯底上還形成有一第一有源區,使得第一保護膜層、第一應力膜層將第一有源區覆蓋,在采用不同選擇比的刻蝕方法刻蝕形成第一通孔的過程中同時分別依次打開層如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其中,襯底上還形成有一第二有源區,使得第一保護膜層、第二保護膜層、第二應力膜層將第二有源區覆蓋,在采用不同選擇比的刻蝕方法刻蝕形成第一通孔的過程中同時分別依次打開層間絕緣介質層、第二力膜層、第二護膜層、第一保護膜層形成止于第二有源區的第三通孔。如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其中,第一保護膜層以及第二保護膜層均通過淀積二氧化硅保護薄膜形成。如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其中,第一晶體管為 NMOS管,第二晶體管為PMOS管。如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其中,淀積產生張應力的第一應力膜層,刻蝕去除部分第二晶體管上方的第一應力膜層后,殘留在第一晶體管上方的第一應力膜層向第一晶體管提供張應力;淀積產生壓應力的第二應力膜層,刻蝕去除部分第一晶體管上方的第二應力膜層后,殘留在第二晶體管上方的第二應力膜層向第二晶體管提供壓應力。如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其中,淀積產生張應力的氮化硅薄膜形成第一應力膜層,淀積產生壓應力的氮化硅薄膜形成第二應力膜層。如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其中,采用稀釋的氫氟酸作為清洗液。如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕方法,其中,采用超聲清洗方法通過清洗液進行清洗具體包括采用清洗液清洗去除覆蓋在殘留的部分第一應力膜層上的第二保護膜層,并使得疊加區域的第二應力膜層形成一懸臂梁結構,采用超聲方法使得懸臂梁結構部分的第二應力膜層從根部斷裂,以將疊加區域的第二應力膜層全部去除。如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕方法,其中,交疊區域的寬度大于通孔的直徑。如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕方法,其中,第一通孔的刻蝕形成方法具體包括
步驟a 采用高層間絕緣介質/氮化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開層間絕緣介質層止于第一應力膜層;
步驟b 采用高氮化硅/二氧化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一應力膜層止于第一保護膜層;
步驟c 采用高二氧化硅/硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一保護膜層止于多晶硅,形成第一通孔。如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕方法,其中,第二通孔的刻蝕形成方法具體包括
步驟a 采用高層間絕緣介質/氮化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開層間絕緣介質層止于第一應力膜層;
步驟b 采用高氮化硅/二氧化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一應力膜層止于第一保護膜層;
步驟c 采用高二氧化硅/硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一保護膜層止于第一有源區,形成第二通孔。如上所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕方法,其中,第三通孔的刻蝕形成方法具體包括
步驟a 采用高層間絕緣介質/氮化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開層間絕緣介質層止于第二應力膜層;
步驟b 采用高氮化硅/二氧化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第二力膜層止于第二保護膜層;
步驟c 采用高二氧化硅/硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第二保護膜層以及第一保護膜層止于第二有源區,形成第三通孔。綜上所述,本發明改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法在雙重通孔刻蝕停止層工藝完成后,通過使用稀釋的氫氟酸并采用超聲清洗方法,去除上層二氧化硅保護薄膜和上層氮化硅應力薄膜,之后采用不同選擇比的刻蝕方法實現普通區域和交疊區域的通孔同時打開的技術效果。
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述,本發明及其特征、外形和優點將會變得更明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未刻意按照比例繪制附圖,重點在于示出本發明的主旨。圖1是現有技術中利用通孔刻蝕停止層的應力工程提高NMOS器件電子遷移率的原理圖2A是現有技術中沉積在溝道中形成第一應力膜后的示意圖; 圖2B是現有技術中采用干刻的方法去除覆蓋在第二晶體管器件區域的部分第一應力膜層后的示意圖2C是現有技術中沉積可以在溝道中形成應力的第二應力膜后的示意圖; 圖2D是現有技術中移除第一晶體管區域的第二應力膜后的示意圖; 圖3A是現有技術中兩種不同應力的氮化硅薄膜在一淺溝槽之上的多晶硅上方有交疊的示意圖3B是現有技術中交疊區之上的通孔B無法完全打開的示意圖; 圖4A是本發明的加寬雙重通孔刻蝕停止層交疊部分的示意圖; 圖4B是本發明的采用超聲清洗方法通過清洗液進行清洗后的示意4C是本發明的位于交疊區的通孔和位于普通區域的通孔被完全打開后的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步的說明
圖2A是現有技術中沉積在溝道中形成第一應力膜后的示意圖,請參見圖2A,一種改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕的方法,在一襯底10上形成至少一第一晶體管和至少一第二晶體管,且在第一晶體管與第二晶體管之間形成淺溝槽區域101 ;在襯底10上依次淀積一層第一保護薄膜層和一第一應力膜層301,第一保護模層和第一應力膜層301將第一晶體管、第二晶體管、淺溝槽區域101同時覆蓋;圖2B是現有技術中采用干刻的方法去除覆蓋在第二晶體管器件區域的部分第一應力膜層的示意圖,請參見圖2B,刻蝕去除覆蓋在第二晶體管區域上方的第一應力膜層301,將部分覆蓋在淺溝槽區域101上的應力膜層保留,同時覆蓋在第一晶體管上方的第一應力膜層301也會被保留下來,從而可以為第一器件提供應力,進而可以對第一器件的性能產生影響;圖2C是現有技術中沉積可以在溝道中形成應力的第二應力膜后的示意圖,請參見圖2C,依次淀積一第二保護薄膜層和一第二應力膜層302,使第二保護膜層202及第二應力膜層302覆蓋在露出的第一保護膜層201及未被刻蝕掉的第一應力膜層301的上方,其中,包括以下步驟
結合圖2C,請參見圖4A,刻蝕去除覆蓋在第一晶體管區域上方的第二應力膜層302,保留部分位于淺溝槽區域101上方且位于第一應力膜層301上方的部分第二應力膜層302,使得第二應力膜層302可以為第二器件提供應力,從而對第二器件的性能產生影響,且使第一應力膜層301與第二應力膜層302具有一位于淺溝槽區域101上方的交疊區域,淺溝槽區域101上方形成有多晶硅102,該多晶硅102形成于第一保護膜層201形成之前,使交疊區域位于多晶硅102區域的上方;
參見圖4A、圖4C,其中,交疊區域的寬度大于第一通孔401的直徑,相比于現有技術本發明在版圖設計的過程中交疊區域明顯加寬,使得后續工藝中進行清洗液超聲清洗方法更容易達到設定的技術效果。用超聲清洗方法通過清洗液進行清洗,去除位于疊加區域的第二應力膜層302,并且同時將覆蓋在殘留的部分第一應力膜層301上的第二保護膜層202去除,完成該工藝步驟后,疊加區域只存在部分第一應力膜301和第一保護膜層201,第二保護膜層302被完全去除;
其中,本發明采用稀釋的氫氟酸作為清洗液。進一步的,采用超聲清洗方法通過清洗液進行清洗具體包括采用清洗液清洗去除覆蓋在殘留的部分第一應力膜層301上的第二保護膜層202,并使得疊加區域的第二應力膜層302形成一懸臂梁結構,也就是說在清洗液清洗的過程中疊加區域的第二應力膜層 302下方的第二保護膜層202被刻蝕去除,于是在疊加區域的第二應力膜層302在疊加區域的上方形成一懸臂梁結構,采用超聲方法使得在懸臂梁結構部分的第二應力膜層302從根部斷裂,以將疊加區域的第二應力膜層302全部去除,斷裂后的第二應力膜層302與第一應力膜層301在垂直方向上無重疊區域,并且在靠近第一應力膜層301的部分具有一向第一應力膜層301傾斜的結構。進一步的,淀積一層間絕緣介質層501,層間絕緣介質層501覆蓋在殘留的第一應力膜層301以及殘留的第二應力膜層302的上方;
在淺溝槽區域101的上方進行刻蝕,采用不同選擇比的刻蝕方法分別打開疊加區域上方的層間絕緣介質層501、第一應力膜層301、第一保護膜層201形成止于多晶硅102的第一通孑L。本發明中的第一保護膜層201以及第二保護膜層202均通過淀積二氧化硅保護薄膜形成。本發明中的第一晶體管為NMOS管,第二晶體管為PMOS管,從而可以淀積產生張應力的第一應力膜層301,刻蝕去除部分第二晶體管上方的第一應力膜層301后,殘留在第一晶體管上方的第一應力膜層301向第一晶體管提供張應力;淀積產生壓應力的第二應力膜層302,刻蝕去除部分第一晶體管上方的第二應力膜層302后,殘留在第二晶體管上方的第二應力膜層302向第二晶體管提供壓應力,張應力膜可以有效提高NMOS器件的性能,而壓應力膜可以有效提高PMOS器件的性能。進一步的,淀積產生張應力的氮化硅薄膜形成第一應力膜層301,淀積產生壓應力的氮化硅薄膜形成第二應力膜層302。參見圖4A 圖4C,第一通孔401的刻蝕形成方法具體包括
步驟a 采用高層間絕緣介質/氮化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開層間絕緣介質層止于第一應力膜層301 ;
步驟b 采用高氮化硅/ 二氧化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一應力膜層301 止于第一保護膜層201 ;
步驟c 采用高二氧化硅/硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一保護膜層201止于多晶硅102,形成第一通孔401。在本發明的一個實施例中,襯底上還形成有一第一有源區103,使得第一保護膜層 301、第一應力膜層201將第一有源區103覆蓋,在采用不同選擇比的刻蝕方法刻蝕形成第一通孔401的過程中同時分別依次打開層間絕緣介質層501、第一應力膜層301、第一保護膜層201形成止于第一有源區103的第二通孔402。請參見圖4A、C,在刻蝕第一通孔401的同時,刻蝕形成第二通孔402,第二通孔 402的刻蝕與第一通孔401的刻蝕是同步進行的,故第二通孔402形成過程中引用的步驟均為第一通孔401形成過程中采用的步驟,第二通孔402的刻蝕形成方法具體包括
步驟a 采用高層間絕緣介質/氮化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開層間絕緣介質層止于第一應力膜層301,也就是說完成步驟a之后,疊加區域的第一通孔401與第一有源區103的第二通孔402均止于第一應力膜層301 ;
步驟b 采用高氮化硅/ 二氧化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一應力膜層301 止于第一保護膜層201,也就是說,完成步驟b之后,疊加區域的第一通孔401與第一有源區 103的第二通孔402均止于第一保護膜層301 ;
步驟c 采用高二氧化硅/硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一保護膜層止于第一有源區103,形成第二通孔402,完成步驟c之后,第一通孔401與第二通孔402同時完成。進一步的,在本發明的另一個實施例中,由于第二有源區上第三通孔的形成工藝與第一有源區上第二通孔的形成工藝類似,本領域的技術人員可根據第二通孔的實施工藝制作第三通孔,故為在附圖中未對第二有源區及第三通孔進行標記,襯底上還形成有一第二有源區,使得第一保護膜層、第二保護膜層、第二應力膜層將第二有源區覆蓋,在采用不同選擇比的刻蝕方法刻蝕形成第一通孔的過程中同時分別依次打開層間絕緣介質層、第二應力膜層、第二保護膜層、第一保護膜層形成止于第二有源區的第三通孔。在刻蝕形成第一通孔的同時形成第三通孔,故第三通孔形成過程中引用的步驟均為第一通孔形成過程中采用的步驟,第三通孔的刻蝕形成方法具體包括
步驟a 采用高層間絕緣介質/氮化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開層間絕緣介質層止于第二應力膜層;
步驟b 采用高氮化硅/二氧化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第二力膜層止于第二保護膜層;步驟c 采用高二氧化硅/硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第二保護膜層以及第一保護膜層止于第二有源區,形成第三通孔。綜上所述,由于采用了上述技術方案,本發明改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法解決了現有技術中形成在交疊區域上的通孔無法完全打開的問題,本發明在雙重通孔刻蝕停止層工藝完成后,通過使用稀釋的氫氟酸并采用超聲清洗方法,去除上層二氧化硅保護薄膜和上層氮化硅應力薄膜,之后采用不同選擇比的刻蝕方法實現普通區域和交疊區域的通孔同時打開的技術效果。本領域技術人員應該理解,本領域技術人員結合現有技術以及上述實施例可以實現所述變化例,在此不予贅述。這樣的變化例并不影響本發明的實質內容,在此不予贅述。以上對本發明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是,本發明并不局限于上述特定實施方式,其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施;任何熟悉本領域的技術人員,在不脫離本發明技術方案范圍情況下,都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案作出許多可能的變動和修飾,或修改為等同變化的等效實施例,這并不影響本發明的實質內容。因此,凡是未脫離本發明技術方案的內容,依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾,均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。
權利要求
1.一種改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕的方法,在一襯底上形成至少一第一晶體管和至少一第二晶體管,且在第一晶體管與第二晶體管之間形成淺溝槽區域;在襯底上依次淀積一層第一保護薄膜層和一第一應力膜層,第一保護膜層和第一應力膜層將第一晶體管、第二晶體管、淺溝槽區域同時覆蓋;刻蝕去除覆蓋在第二晶體管區域上方的第一應力膜層,將部分覆蓋在淺溝槽區域上的應力膜層保留;依次淀積一第二保護薄膜層和一第二應力膜層,使第二保護膜層及第二應力膜層覆蓋在露出的第一保護膜層及未被刻蝕掉的第一應力膜層的上方,其特征在于,包括以下步驟刻蝕去除覆蓋在第一晶體管區域上方的第二應力膜層,保留部分位于淺溝槽區域上方且位于第一應力膜層上方的部分第二應力膜層,使第一應力膜層與第二應力膜層具有一位于淺溝槽區域上方的交疊區域,淺溝槽區域上方形成有多晶硅,使交疊區域位于多晶硅區域的上方;采用超聲清洗方法通過清洗液進行清洗,去除位于疊加區域的第二應力膜層,并且同時將覆蓋在第一應力膜層上的第二保護膜層去除;淀積一層間絕緣介質層,層間絕緣介質層覆蓋在殘留的第一應力膜層以及殘留的第二應力膜層的上方;在淺溝槽區域的上方進行刻蝕,采用不同選擇比的刻蝕方法分別打開疊加區域上方的層間絕緣介質層、第一應力膜層、第一保護膜層形成止于多晶硅的第一通孔。
2.根據權利要求1所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕的方法,其特征在于,襯底上還形成有一第一有源區,使得第一保護膜層、第一應力膜層將第一有源區覆蓋, 在采用不同選擇比的刻蝕方法刻蝕形成第一通孔的過程中同時分別依次打開層間絕緣介質層、第一應力膜層、第一保護膜層形成止于第一有源區的第二通孔。
3.根據權利要求1所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其特征在于,襯底上還形成有一第二有源區,使得第一保護膜層、第二保護膜層、第二應力膜層將第二有源區覆蓋,在采用不同選擇比的刻蝕方法刻蝕形成第一通孔的過程中同時分別依次打開層間絕緣介質層、第二應力膜層、第二保護膜層、第一保護膜層形成止于第二有源區的第三通孑L。
4.根據權利要求1所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其特征在于,第一保護膜層以及第二保護膜層均通過淀積二氧化硅保護薄膜形成。
5.根據權利要求1所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其特征在于,第一晶體管為NMOS管,第二晶體管為PMOS管。
6.根據權利要求5所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其特征在于,淀積產生張應力的第一應力膜層,刻蝕去除部分第二晶體管上方的第一應力膜層后,殘留在第一晶體管上方的第一應力膜層向第一晶體管提供張應力;淀積產生壓應力的第二應力膜層,刻蝕去除部分第一晶體管上方的第二應力膜層后,殘留在第二晶體管上方的第二應力膜層向第二晶體管提供壓應力。
7.根據權利要求6所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其特征在于,淀積產生張應力的氮化硅薄膜形成第一應力膜層,淀積產生壓應力的氮化硅薄膜形成第二應力膜層。
8.根據權利要求1所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法,其特征在于,采用稀釋的氫氟酸作為清洗液。
9.根據權利要求1所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕方法,其特征在于,采用超聲清洗方法通過清洗液進行清洗;具體包括采用清洗液清洗去除覆蓋在殘留的部分第一應力膜層上的第二保護膜層, 并使得疊加區域的第二應力膜層形成一懸臂梁結構,采用超聲方法使得懸臂梁結構部分的第二應力膜層從根部斷裂,以將疊加區域的第二應力膜層全部去除。
10.根據權利要求1所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕方法,其特征在于,交疊區域的寬度大于通孔的直徑。
11.根據權利要求1所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕方法,其特征在于,第一通孔的刻蝕形成方法具體包括步驟a 采用高層間絕緣介質/氮化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開層間絕緣介質層止于第一應力膜層;步驟b 采用高氮化硅/二氧化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一應力膜層止于第一保護膜層;步驟c 采用高二氧化硅/硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一保護膜層止于多晶硅,形成第一通孔。
12.根據權利要求2所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕方法,其特征在于,第二通孔的刻蝕形成方法具體包括步驟a 采用高層間絕緣介質/氮化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開層間絕緣介質層止于第一應力膜層;步驟b 采用高氮化硅/二氧化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一應力膜層止于第一保護膜層;步驟c 采用高二氧化硅/硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第一保護膜層止于第一有源區,形成第二通孔。
13.根據權利要求3所述的改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區域通孔刻蝕方法,其特征在于,第三通孔的刻蝕形成方法具體包括步驟a 采用高層間絕緣介質/氮化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開層間絕緣介質層止于第二應力膜層;步驟b 采用高氮化硅/二氧化硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第二力膜層止于第二保護膜層;步驟c 采用高二氧化硅/硅選擇比的刻蝕方法刻蝕打開第二保護膜層以及第一保護膜層止于第二有源區,形成第三通孔。
全文摘要
本發明改進雙重通孔刻蝕停止層交疊區通孔刻蝕方法解決了現有技術中形成在交疊區域上的通孔無法完全打開的問題,在雙重通孔刻蝕停止層工藝完成后,通過使用稀釋的氫氟酸并采用超聲清洗方法,去除上層二氧化硅保護薄膜和上層氮化硅應力薄膜,之后采用不同選擇比的刻蝕方法實現普通區域和交疊區域的通孔同時打開的技術效果。
文檔編號H01L21/311GK102446819SQ201110235219
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月17日 優先權日2011年8月17日
發明者俞柳江 申請人:上海華力微電子有限公司