專利名稱：制造具有精細接觸孔的半導體器件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造半導體器件中的接觸孔的方法，特別涉及在接觸孔中形成絕緣層的隔離層時，防止損耗絕緣層，以便形成開口區(qū)域的方法。
隨著高集成化器件的開發(fā)，很難形成接觸孔。必須形成精細接觸孔，以便打開下層的預定部分，使內(nèi)部導電層與另一內(nèi)部導電層隔開。因此，為了防止導電層之間連通，在形成寬大接觸孔后，廣泛采用在接觸孔中形成隔離層的方法。


圖1A和圖1B是表示按常規(guī)方法形成接觸孔的橫截面圖。
如圖1A和圖1B所示，按常規(guī)方法提供一器件，它具有硅襯底11，有源區(qū)10，絕緣層12和作為隔離層的氧化層13。實際上，有很多導電層形成在絕緣層12內(nèi)(在圖1A和1B中沒有表示)，然后，在形成接觸孔時，它們被暴露出來。因此，為了將這些導電層與同有源區(qū)10相連的導電層相隔離，必需在接觸孔中形成氧化層13。
在形成氧化層13后，如圖1B所示，對其進行各向異性腐蝕工藝，直到露出有源區(qū)10。各向異性腐蝕工藝后形成了隔離層13′，并使有源區(qū)10露出。此時，絕緣層12中的一部分12′要被各向異性腐蝕損耗掉，因為必須進行過腐蝕處理，以便露出有源層10。
但是，損耗絕緣層可導致填充在接觸孔中的導電層和由于損耗露出的導電層之間電連通。這種不希望的電連接可能引起器件的電失效。
本發(fā)明的目的是提供一種制造絕緣隔離層的方法，而且不損耗形成接觸孔的絕緣層。
按照本發(fā)明的一個方案，提供一種制造半導體器件中的接觸孔的方法，它包括下列步驟提供一襯底；在所述襯底上形成第一絕緣層；通過腐蝕第一絕緣層中的一部分形成一接觸孔的開孔，暴露出所述襯底的一部分；在所獲得的結構上形成具有非均勻厚度的第二絕緣層，其中，淀積在所述接觸孔的側(cè)壁和底部的所述第二絕緣層厚度薄于所述第一絕緣層上面的第二絕緣層厚度；對所述第二絕緣層進行各向異性腐蝕，直到露出所述襯底的一部分，以使在所述開孔側(cè)壁上形成絕緣隔離層。
按照本發(fā)明的另一方案，提供一種制造半導體器件中的接觸孔的方法，包括下列步驟提供一襯底；在所述襯底上形成第一絕緣層；在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層；通過腐蝕第一和第二絕緣層的一部分形成用作接觸孔的開孔，暴露出所述襯底的一部分；在所獲得的結構上形成具有均勻厚度的第三絕緣層；對所述第三絕緣層進行各向異性腐蝕，直到露出所述襯底的一部分，以使在所述開孔的側(cè)壁上形成絕緣隔離層。
通過參考附圖對實施例的描述，本發(fā)明的其它目的和方案將顯而易見，其中；圖1A和圖1B是說明按常規(guī)方法形成接觸孔的過程的橫截面圖；圖2A和圖2B是說明按本發(fā)明一實施例形成接觸孔的過程的橫截面圖3A和圖3B是說明按本發(fā)明另一實施例形成接觸孔的過程的橫截面圖。
下面，參考附圖詳細說明本發(fā)明的實施例。
如圖2A所示，在硅襯底21上形成有源區(qū)20，通過絕緣層22，例如，BPSG(硼磷硅玻璃)層，PSG(磷硅玻璃)層，氧化層等，露出有源層20。在絕緣層22中形成有導電層(未示出)，然后，這些導電層的側(cè)部在接觸孔中露出，如圖1A所示。為了防止在接觸孔中露出這些導電層，利用化學氣相沉積(CVD)方法，淀積絕緣層24，例如BPSG層，PSG層或者氧化層，以便形成隔離層。在本發(fā)明中，絕緣層24不具有均勻厚度。也就是說，接觸孔中絕緣層24的厚度必須薄于絕緣層22上的絕緣層24的厚度。表1表示絕緣層24的淀積情況。如表1所示，可利用三種淀積工藝形成絕緣層24，即，LTO(低溫氧化層)淀積，MTO(中溫氧化層)淀積，或LPTEOS(低壓TEOS(四乙氧基硅烷))淀積。
如果絕緣層22和24由相同材料組成，絕緣層24大體上有均勻厚度，通過各向異性腐蝕，會損耗絕緣層11，如上所述，即使絕緣層22是由不同于絕緣層24的材料組成，如果兩層有相同或相似的腐蝕速率，則通過各向異向腐蝕工藝，仍會導致絕緣層22的損耗。因此，在絕緣層22的上面，一定要厚厚地形成絕緣層24。
表1.接觸(孔)隔離層氧化物淀積條件LTO MTO LPTEOS溫度300℃-500℃ 700℃-900℃ 600℃-800℃壓強0.1-4.0乇 0.1-4.0乇0.1-4.0乇源氣體 SiH4+O2SiH4+N2O TEOS+O2流速40sccm∶60sccm 60sccm∶3000sccm 190sccm∶5sccm氣體比例1∶1.5 1∶5038∶1*TEOSSi(OC2H5)4其次，如圖2B所示，對絕緣層24進行各向異性腐蝕，直到完全露出有源區(qū)20。因為在接觸孔中絕緣層24的厚度一定薄于絕緣層22上面的絕緣層24的厚度，所以，在絕緣層22上面形成殘留的絕緣氧化層24′，在絕緣層22的側(cè)壁形成隔離絕緣層24″，露出有源區(qū)20。雖然，通過各向異性腐蝕，腐蝕絕緣層22上部的絕緣層24，因為絕緣層22上面的絕緣層24的厚度大于其側(cè)壁上的絕緣層24厚度，則不會因露出了其中的導電層而引起電失效。
下面參考附圖3A和3B，詳細敘述本發(fā)明另一種方案。
在圖3A和3B中，標號30和31分別表示有源區(qū)和硅襯底，標號32、35、36表示絕緣層。
如圖3A所示，本發(fā)明另一實施例包括一絕緣層35，它形成在用于形成接觸孔的絕緣層32和用于形成隔離層的絕緣層36之間。形成的絕緣層3 6具有均勻厚度。即，本發(fā)明的另一實施例，由于在絕緣層32上面形成絕緣層35，與圖2A和圖2B所示實施例有相同效果。該實施例可能利用淀積設備形成具有均勻厚度的絕緣層36。按下述條件形成絕緣層36溫度800-950℃壓強0.1-4.0乇源氣體二氯硅烷(SiH2Cl2)+N2O流速60sccm∶60sccm氣體比例1∶10如圖3B所示，對絕緣層36進行各向異性腐蝕，直到完全露出有源層30。在絕緣層32上面形成殘留的絕緣層35′，在絕緣層32側(cè)壁上形成隔離絕緣層36′，結果露出有源區(qū)30，而沒有損耗絕緣層32。
由上述可見，本發(fā)明由于防止了因進行各向異性腐蝕處理使開有接觸孔的絕緣層造成損耗，有效地防止了器件的電失效。
雖然為了說明的目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本領域的技術人員應當了解，在不脫離所附權利要求公開本發(fā)明的保護范圍和精神實質(zhì)的情況下，可以進行各種修改、增加和替換。
權利要求
1.一種制造半導體器件接觸孔的方法，包括下列步驟提供一襯底；在所述襯底上形成一第一絕緣層；通過腐蝕所述第一絕緣層的一部分，形成接觸孔的開孔，暴露出所述襯底的一部分；在所獲得的結構上，形成一具有非均勻厚度的第二絕緣層，其中淀積在所述接觸孔側(cè)壁和底部上的所述第二絕緣層的厚度薄于在所述第一絕緣層上面的第二絕緣層的厚度；對所述的第二絕緣層進行各向異性的腐蝕，直到露出所述襯底的一部分，結果，在所述開孔的側(cè)壁上形成絕緣隔離層。
2.按照權利要求1所述的方法，其中，所述的第二絕緣層是在0.1-4.0乇的壓強下形成的。
3.按照權利要求2所述的方法，其中，形成所述的第二絕緣層的步驟在300-500℃溫度下，利用SiH4和O2氣體獲得。
4.按照權利要求2所述的方法，其中，形成所述的第二絕緣層的步驟是在700-900℃的溫度下，利用SiH4和N2O氣體實現(xiàn)的。
5.按照權利要求2所述的方法，其中，形成所述的第二絕緣層的步驟是在600-800℃的溫度下，利用TEOS和N2O氣體實現(xiàn)的。
6.一種形成半導體器件接觸孔的方法，其包括下列步驟提供一襯底；在所述襯底上形成第一絕緣層；在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層；通過腐蝕所述第一和第二絕緣層的一部分，形成接觸孔的開孔，以便露出所述襯底的一部分；在所獲得的結構上形成具有均勻厚度的第三絕緣層；對第三絕緣層進行各向異性的腐蝕，直到露出所述襯底的一部分，結果，在所述開孔的側(cè)壁上形成絕緣隔離層。
7.按照權利要求6所述的方法，其中，所述的第三絕緣層，在0.1-4.0乇的壓強下形成。
8.按照權利要求6所述的方法，其中，形成所述第二絕緣層的步驟在800-950℃的溫度下，利用SiH2Cl2和N2O氣體實現(xiàn)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種形成半導體器件接觸孔的方法，其包括下列步驟設置一襯底，在所述襯底上形成第一絕緣層，通過腐蝕所述第一絕緣層的一部分，形成接觸孔開孔，以便露出所述襯底的一部分；在所獲得的結構上形成非均勻厚度的第二絕緣層，其中，淀積在接觸孔側(cè)壁上所述第二絕緣層的厚度薄于所述第一絕緣層上面的第二絕緣層的厚度；對所述第二絕緣層進行各向異性腐蝕，直到露出所述襯底的一部分，結果，在所述開孔側(cè)壁上形成絕緣的隔離層。
文檔編號C23C14/24GK1146070SQ9611044
公開日1997年3月26日 申請日期1996年6月30日 優(yōu)先權日1995年6月30日
發(fā)明者金鎮(zhèn)國, 樸星昱 申請人:現(xiàn)代電子產(chǎn)業(yè)株式會社