專利名稱：避免摻雜介電層內(nèi)發(fā)生摻雜擴(kuò)散的接觸窗回火的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件的接觸窗回火(Contact Anneal)的方法，特別是涉及一種避免摻雜(Doped)介電層內(nèi)發(fā)生摻雜擴(kuò)散(Dopant Diffusion)的接觸窗回火的方法。
在建構(gòu)于一硅基底上的現(xiàn)代半導(dǎo)體器件中，形成在硅基底內(nèi)的P+型及N+型摻雜區(qū)是該器件的基本元件，其必須被連接成特定的結(jié)構(gòu)以形成所需求的電路。該電路必須可以經(jīng)由傳導(dǎo)墊(Conducting Pads)連接至外界，提供測(cè)試及連結(jié)至包裝晶片中的金屬接腳。在此電路中，至少有一低阻抗金屬層必須被沉積及構(gòu)圖(Patterned)，而形成接觸窗(Contacts)和晶片內(nèi)不同區(qū)域間的內(nèi)連線(Interconnects)。各種金屬及金屬合金可被用來做此金屬層，其中鋁金屬及鋁金屬合金被廣泛地使用，因?yàn)槠渚哂懈邆鲗?dǎo)性，低成本及與硅的相容性(Compatibility)。
在典型金屬化制作工藝中，首先在晶片(Wafer)上覆蓋一絕緣層，限定圖案及蝕刻絕緣層而形成接觸窗口(Contact Openings)，然后鋁金屬被沉積和被構(gòu)圖形成接觸窗插塞(Plugs)及內(nèi)連線金屬。在亞微米(Sub-Micron)半導(dǎo)體技術(shù)中，當(dāng)最小特征尺寸(Feature Size)變小和元件大小持續(xù)地縮小時(shí)，接合(例如接觸窗插塞)深度的減小，不可避免地導(dǎo)致接面接觸電阻增加。當(dāng)在兩種不同的物質(zhì)之間形成電接觸(Electrical Contact)時(shí)，在兩物質(zhì)界面的電阻導(dǎo)致一接觸電位。將跨接接觸窗內(nèi)兩種不同物質(zhì)界面的平均電阻定義為接觸電阻Rc(單位為Ω·cm2)。表面摻雜濃度必須相當(dāng)高，在亞微米接觸窗中才可以實(shí)現(xiàn)相當(dāng)?shù)偷慕佑|電阻，且在界面的摻雜濃度必須為定值，才能得到可靠與一致的接觸電阻值。
用以形成接觸窗或內(nèi)連線的絕緣物質(zhì)通常為介電物質(zhì)，其介電常數(shù)(Dielectric Consatnt)接近于1。介電層通常最好為一內(nèi)層介電材料(Inter-Layer Dielectric；ILD)或多金屬介電材料(Poly-Metal Dielectric；PMD)。介電材料可被沉積，被用來平坦化，及被用來限定圖案形成硅或多晶硅的接觸窗。適合形成接觸窗的典型的介電材料，是由厚度約為5000埃-10000埃的硅玻璃膜組成，例如磷硅玻璃(phospho-silicate glass；PSG)或硼磷硅玻璃(boro-phospho-silicate glass；BPSG)。這些材料在溫度高于其玻態(tài)轉(zhuǎn)變溫度(Glass Transition Temperature)時(shí)，會(huì)發(fā)生緊密化(Densified)和再熱流(Reflow)，例如溫度大約介于700℃與900℃之間。在硅玻璃中加入摻雜離子，是用來降低他們的再熱流溫度。例如，磷硅玻璃是摻雜磷或含磷有機(jī)化合物(例如三甲基磷酸鹽；trimethyphosphate；TMP)，硼磷硅玻璃是摻雜含硼及含磷的有機(jī)化合物(例如三甲基硼酸鹽；trimethylborate；TMB)。介電層再熱流是必要的，使得玻璃物質(zhì)適合覆蓋步驟，可充填各種元件線之間的間隙并且使表面更平坦。然而元件尺寸越來越小，例如毫微米(Sub-HalfMicron)元件，玻璃的再熱流工藝可能不再適用，取而代之的是化學(xué)機(jī)械研磨法(Chemical-Mechanical Polishing；CMP)。
在摻雜硅玻璃介電層內(nèi)形成的接觸窗口中，接觸窗表面對(duì)于摻雜污染(Dopant Contamination)是高敏感的。而需要再熱流的介電層，在高溫時(shí)會(huì)發(fā)生摻雜污染。由硼磷硅玻璃蒸發(fā)出的硼或磷離子，形成摻雜離子污染，導(dǎo)致接觸電阻不穩(wěn)定(Instability)。接觸電阻不穩(wěn)定，更引起半導(dǎo)體元件各種可靠性問題。
因此本發(fā)明的主要目的就是提供一種摻雜介電層內(nèi)接觸窗回火的方法，其不具有現(xiàn)有接觸窗回火方法的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的就是提供一種摻雜介電層內(nèi)不會(huì)發(fā)生摻雜擴(kuò)散問題及接觸電阻不穩(wěn)定的接觸窗回火的方法。
本發(fā)明更進(jìn)一步的目的就是提供一種摻雜介電層內(nèi)接觸窗回火的方法，在接觸窗回火步驟之前，在接觸窗口內(nèi)提供一帽狀(cap)氧化層，用來阻擋摻雜離子擴(kuò)散。
本發(fā)明的另一目的就是提供一種摻雜介電層內(nèi)接觸窗回火的方法，其提供一厚度足夠阻擋摻雜離子擴(kuò)散的帽狀氧化層。
本發(fā)明的另一目的就是提供一種摻雜介電層內(nèi)接觸窗回火的方法，其提供一厚度足夠阻擋摻雜離子擴(kuò)散的帽狀氧化層，并且還足夠薄，不至于妨礙該介電層的再熱流，形成一具有圓壁角的接觸窗。
本發(fā)明的再一目的就是在提供一種摻雜介電層內(nèi)接觸窗回火的方法，在回火步驟之前，在接觸窗內(nèi)提供一帽狀氧化層，使得再熱流工藝后，在接觸窗口形成圓形肩部區(qū)(round shoulder area)，有利于后續(xù)的鋁金屬濺射工藝(Sputtering Process)。
為達(dá)到本發(fā)明的上述和其他目的，提出一種避免摻雜介電層內(nèi)發(fā)生摻雜擴(kuò)散的接觸窗回火的方法，其提供一帽狀介電材料層，具有防止摻雜離子擴(kuò)散進(jìn)入接觸窗的能力，且介電材料層的厚度足夠厚，以阻止摻雜擴(kuò)散，并且厚度足夠薄，可以允許摻雜介電層再熱流。
根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例，一種摻雜介電層內(nèi)接觸窗回火的方法是首先提供一半導(dǎo)體基底，在基底上形成一第一介電層，接著，在第一介電層上沉積一第二介電層，第二介電層至少包括一種摻雜離子且其厚度比第一介電層厚度厚，另外，在第一及第二介電層開一接觸窗，然后，沉積一帽狀第三介電材料層，其具有阻止摻雜離子擴(kuò)散進(jìn)入接觸窗的能力，最后，以一足以再熱流第二介電層的溫度，對(duì)接觸窗實(shí)施回火。帽狀層的厚度大約介于50埃與600埃之間，最好是介于100埃與300埃之間。摻雜介電層一般是由磷硅玻璃或硼磷硅玻璃材料所形成，其大約以700℃至900℃溫度實(shí)施再熱流。帽狀層優(yōu)選是等離子增強(qiáng)(plasma enhanced；PE)沉積的四乙氧基硅烷/臭氧(TEOS/O3)的氧化層。
為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下面特舉一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明。附圖中

圖1是一種摻雜介電層接觸窗口的剖面放大圖；圖2是圖1所示接觸窗覆蓋一帽狀氧化層的剖面放大圖；圖3是圖2所示接觸窗在形成帽狀氧化層之后，摻雜介電層實(shí)施再熱流傳導(dǎo)的剖面放大圖；圖4是圖3所示接觸窗在介電層再熱流之后，移除帽狀氧化層的剖面放大圖；圖5A是圖4所示接觸窗再熱流之后，以濺射法沉積金屬鋁的剖面放大圖；圖5B是圖4所示接觸窗再熱流后，以化學(xué)氣相沉積(Chemical VaporDeposition；CVD)法沉積金屬鎢的剖面放大圖；圖6是圖5A所示接觸窗，在金屬鋁上沉積一等離子增強(qiáng)氧化層的剖面放大圖；圖7是圖6所示接觸窗，具有一金屬鋁層，一等離子增強(qiáng)氧化層，及在氧化層上沉積一旋涂玻璃層的剖面放大圖；圖8繪示回火后接觸電阻與帽狀氧化層厚度的關(guān)系圖。
本發(fā)明提供一種避免摻雜介電層內(nèi)發(fā)生摻雜擴(kuò)散的接觸窗回火的方法，首先沉積一帽狀氧化介電材料層，其可以阻止摻雜離子擴(kuò)散進(jìn)入接觸窗，然后對(duì)接觸窗回火，其回火溫度足以再熱流摻雜介電層。
對(duì)介電層再熱流工藝不僅降低表面的不平坦趨勢(shì)，尚有其他目的。舉例來說，在再熱流工藝時(shí)以大約700℃-900℃的高溫傳導(dǎo)，高溫回火可以修復(fù)先前制造步驟使硅基底產(chǎn)生的晶體結(jié)構(gòu)缺陷。因此，介電層的再熱流工藝可提供硅基底回火的額外利益，例如硅基底缺陷修復(fù)及可獲得一更可靠的半導(dǎo)體元件。
介電層進(jìn)行再熱流工藝時(shí)，介電層內(nèi)接觸窗變成圓的且變的更小。接觸窗口的圓壁角在金屬鋁濺鍍時(shí)，使得金屬粒子更容易填入接觸窗。因?yàn)殇X具有高沉積率及高產(chǎn)量，金屬鋁濺射法廣泛地被使用，作為沉積金屬鋁充填接觸窗的技術(shù)。接觸窗口的圓壁角有利于底部覆蓋(Floor Coverage)，導(dǎo)致均勻一致的沉積厚度。相反地接觸窗洞口的尖銳壁角，導(dǎo)致接觸窗充填未完成和空隙的形成。
請(qǐng)參照?qǐng)D1，其繪示在硅基底12上，形成一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10。為了要得到圖1中的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10，首先在硅基底12上沉積一薄TEOS氧化層14，其作為阻擋層用來防止摻雜離子在后續(xù)沉積摻雜介電層16與硅基底12之間擴(kuò)散。薄TEOS氧化層14厚度大約介于50埃-150埃，而介電層16厚度大約介于5000埃-10000埃。
介電層16是由摻雜介電材料沉積而成，例如以化學(xué)氣相沉積法沉積磷硅玻璃或硼磷硅玻璃。磷硅玻璃一般是摻雜氫化磷(PH3)或三甲基磷酸鹽，而硼磷硅玻璃一般是摻雜三甲基硼酸鹽。摻雜離子的功能是為降低介電層再熱流所需的溫度，溫度范圍大約為700℃-900℃。再熱流或平坦化工藝的使用，使得介電層表面崎嶇趨勢(shì)(topography)降低。
TEOS氧化層14可以由TEOS高溫分解形成氧化硅薄膜，其反應(yīng)類似于硅烷(silane)分解形成多晶硅(polysilicon)。在TEOS液體中通入載氣(CartierGas)，通常為氮?dú)獾鹊亩栊詺怏w，進(jìn)行發(fā)泡(bubbled)以提供一氣體混和物，控制反應(yīng)室中TEOS的分壓。TEOS分子由1個(gè)硅原子鍵結(jié)4個(gè)乙氧基(OC2H5)組成，其在溫度約650℃-750℃時(shí)，分解產(chǎn)生二氧化硅(silicondioxide；SiO2)和其他副產(chǎn)物。以低壓化學(xué)氣相沉積(Low Pressure CVD；LPCVD)技術(shù)所沉積的TEOS薄膜，具有優(yōu)良的一致性及階梯覆蓋特性。
然后，以光掩模法限定BPSG摻雜介電層16及TEOS氧化層14的圖案，并蝕刻形成接觸窗口18。接觸窗口18具有一垂直壁22，及接觸窗口肩部的一較尖銳壁角24。
在后續(xù)接觸窗回火工藝時(shí)，半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)10被置于一溫度約700℃-900℃的高溫爐中。在此高溫狀態(tài)下，硼和磷摻雜離子從BPSG介電層16快速地?cái)U(kuò)散進(jìn)入接觸窗口。高溫爐回火法需要大約5分鐘-60分鐘的回火時(shí)間，因而引起摻雜離子擴(kuò)散問題。若是以快速加熱法(Rapid Thermal Process；RTP)實(shí)施回火，其所需的回火時(shí)間很短，所以其摻雜離子擴(kuò)散問題不會(huì)很嚴(yán)重。然而，接觸窗口通常形成在高濃度摻雜P型離子(P+)或高濃度摻雜N型離子(N+)有源區(qū)(active regions)，硼和磷摻雜離子擴(kuò)散嚴(yán)重地影響接觸電阻。在金屬接觸窗插塞和BPSG摻雜介電層介面的高濃度摻雜離子，導(dǎo)致接觸電阻不穩(wěn)定，因而造成元件缺乏可靠性。
在BPSG介電層中，在P+有源區(qū)的硼摻雜離子效應(yīng)更嚴(yán)重，而其常被利用來做存儲(chǔ)器元件。當(dāng)半導(dǎo)體元件P+和N+區(qū)的接觸電阻無法維持穩(wěn)定時(shí)，BPSG層的硼及磷摻雜離子的擴(kuò)散，造成半導(dǎo)體元件的可靠性問題。
請(qǐng)參照?qǐng)D2至圖7，所示為本發(fā)明一實(shí)施例，一種摻雜介電層內(nèi)不會(huì)發(fā)生摻雜擴(kuò)散問題的接觸窗回火的方法。在圖2中，以等離子增強(qiáng)TEOS/O3法，在接觸窗口18中沉積帽狀氧化層30。等離子增強(qiáng)TEOS/O3氧化層通常以低反應(yīng)溫度沉積形成，且其薄膜自然形成氣孔。帽狀氧化層作為暫時(shí)犧牲氧化層，在再熱流工藝過程時(shí)用來防止摻雜介電層摻雜離子擴(kuò)散。該帽狀氧化層是以等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(plasma enhanced chemical vapor deposition；PECVD)法，在250℃的溫度沉積形成。帽狀氧化層在作為阻擋層功能之后，將被移除。
以700℃-1000℃的溫度實(shí)施接觸窗回火，優(yōu)選是750℃-950℃，更加是800℃-900℃。這些溫度范圍對(duì)摻雜BPSG介電層，實(shí)施再熱流時(shí)特別適合。回火時(shí)間大約介于10分鐘-60分鐘，優(yōu)選是介于20分鐘-40分鐘。回火時(shí)必須導(dǎo)入惰性的氣體，例如氮?dú)?。過程中必須避免氧氣存在，因?yàn)檠鯕鈺?huì)引發(fā)不想要的周邊效應(yīng)(side effects)。
請(qǐng)參照?qǐng)D3，在對(duì)BPSG介電層實(shí)施再熱流之后，其表面崎嶇趨勢(shì)(并未繪出)變小，并且介電層16的上表面32是平坦的。以本發(fā)明實(shí)施例接觸窗回火的方法的另一好處是，在接觸窗口18的肩部形成一圓壁角34。在后來鋁濺鍍時(shí)，圓壁角有利于金屬鋁填入接觸窗口18。擴(kuò)大的接觸窗口18和傾斜側(cè)壁38使得金屬鋁粒子填入接觸窗口18更有效率，其首先填入接觸窗口底部，因此避免在接觸窗底部或靠近底部形成空隙。相反地，肩部具有尖銳壁角的接觸窗口，常常會(huì)有不能完全充填的缺陷，而本發(fā)明可以避免該缺陷。
因此，本發(fā)明摻雜介電層再熱流(或平坦化)法，達(dá)到三種主要目的。第一，摻雜介電層16的表面崎嶇趨勢(shì)32變小，形成一平坦表面，有利于后續(xù)工藝步驟。第二，在接觸窗口18肩部形成圓壁角34，使得鋁金屬濺射法更有效率，完全充填接觸窗口18，并且消除間隙的形成或不完全充填的問題。第三，介電層16再熱流法，是以700℃-900℃的高溫，置于爐中一段時(shí)間(約30分鐘)，接觸窗口18之下的硅基底被回火，有效地修復(fù)先前制造步驟引起的缺陷。此方法可以建造更具可靠性的半導(dǎo)體元件。
沉積帽狀氧化層的厚度，必須要受到控制，才能滿足在接觸窗回火過程中，不會(huì)有摻雜擴(kuò)散問題的兩項(xiàng)必要條件。首先，為了要使介電層16，在再熱流過程中能無阻礙的熱流，帽狀氧化層的厚度必須維持在一最大值之下，才能使介電層熱流沒有阻礙，特別是在接觸窗口的角區(qū)域。帽狀氧化層厚度的上限大約為300埃。本要素在工藝中尤其重要，當(dāng)接觸窗口以濺鍍法填入金屬鋁時(shí)，傾斜的或圓的壁角區(qū)域是非常需要的。第二要件是，帽狀氧化層厚度必須要夠厚，使其足以阻止摻雜離子擴(kuò)散。帽狀氧化層的最小厚度約為50埃，適以阻止硼和磷離子的擴(kuò)散。
再請(qǐng)參照?qǐng)D4，其繪示在對(duì)摻雜介電層實(shí)施再熱流或平坦化后，移除犧牲帽狀氧化層。利用各向同性(isotropic)蝕刻技術(shù)，預(yù)金屬化(pre-metal)蝕刻過程中，從接觸窗口18移除帽狀氧化層30(圖3)。如果在接觸窗中沒有帽狀氧化層，相同的預(yù)金屬化蝕刻法可以移除原始氧化層。各向同性蝕刻法通常是以濕蝕刻方式進(jìn)行，其可以有效地移除所有不要的物質(zhì)層。
然后請(qǐng)參照?qǐng)D5A，以金屬鋁濺射法，在接觸窗口18沉積一金屬鋁層42。金屬鋁的濺鍍可以用準(zhǔn)直管(collimater)或不用準(zhǔn)直管來實(shí)現(xiàn)。使用準(zhǔn)直管可以使被濺鍍鋁粒子不致于離散而形成棱角，因此形成更一致的底部覆蓋。圖5A中，本發(fā)明彎曲接觸窗口18的肩部區(qū)域34，有利于金屬鋁濺射工藝，使得接觸窗口18的底部44完全被金屬鋁填入，沒有空隙形成。
請(qǐng)參照?qǐng)D5A、圖6及圖7，在金屬鋁層42的間隙46中，沉積一等離子增強(qiáng)氧化層48。例如典型的0.7微米元件，在等離子增強(qiáng)氧化層48沉積后，可以得到一比較平滑的上表面50。在等離子增強(qiáng)氧化層48上覆蓋一旋涂式玻璃(spin-on glass；SOG)層56。旋涂式玻璃法有效地應(yīng)用在間隙填入和多層金屬化工藝中內(nèi)層介電材料的平坦化。大部分SOG材料是以SiO2為基底的多晶硅氧烷(polysiloxane)。典型應(yīng)用于前沉積氧化層(例如等離子增強(qiáng)氧化層48)的SOG薄膜，在硅基底之上以液體形式步進(jìn)間隙填入。在晶片上涂上液體SOG，并且控制旋轉(zhuǎn)速率決定SOG的厚度。然后，以大約400℃的溫度固化(cured)SOG薄膜，并且通常回蝕(Etch Back)成平滑表面，為一覆蓋氧化薄膜作準(zhǔn)備，在該覆蓋氧化薄膜上限定第二層金屬圖案。在進(jìn)一步的工藝時(shí)，覆蓋氧化層用來密封及保護(hù)SOG層。
再請(qǐng)參照?qǐng)D5B，在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)60的接觸窗口18內(nèi)填入金屬鎢層64。其中，應(yīng)當(dāng)注意介電層16再熱流法的不同性。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，以CVD法在接觸窗口18內(nèi)沉積金屬鎢。然后以不同于金屬鋁填入實(shí)施例的方法，對(duì)介電層實(shí)施16回火。
一般來說，以適當(dāng)?shù)膶?dǎo)體金屬填入接觸窗口，例如鋁或鎢，與第一層金屬垂直連接。該金屬填入提供無空隙金屬柱，且對(duì)上層及下層導(dǎo)體形成低接觸電阻。金屬鎢CVD法被用來作接觸窗洞的填入，形成介層插塞或接觸窗柱。一般是以六氟化鎢(WF6)熱分解(pyrolitic decomposition)，或以WF6加入氫、硅或硅烷的還原法來實(shí)現(xiàn)。典型的熱分解法是以近800℃的溫度實(shí)施，產(chǎn)生鎢及氟氣體。CVD技術(shù)比脫水法(evaporation)或?yàn)R射法提供更一致的階梯覆蓋性，及更有效的接觸窗洞填入能力，所以CVD法廣泛地被使用來沉積金屬鎢。因此，不采用濺射法來沉積接觸窗，使得接觸窗口18肩部的尖銳壁角68(圖5B)是可以容許的。相對(duì)于圖2，介電層16再熱流時(shí)其尖銳壁角24必須消除，并且再熱流形成圓的壁角34(圖3)。
因此，本發(fā)明另一實(shí)施例可以使用較厚的帽狀氧化層(未繪示于圖5B)，與前一實(shí)施例(金屬鋁的濺射)相比，其覆蓋接觸窗口18且阻擋摻雜離子擴(kuò)散。例如，當(dāng)以CVD技術(shù)沉積金屬鎢時(shí)，帽狀氧化層厚度約為300埃-600埃，阻止BPSG介電層的硼及磷摻雜離子擴(kuò)散進(jìn)入接觸窗口18。帽狀氧化層較厚可防止接觸窗口18內(nèi)尖銳壁角68熱流，因此，在介電層16再熱流后，尖銳壁角依然存在。然而，由于金屬鎢CVD法良好的階梯覆蓋及接觸窗洞填入能力，所以尖銳壁角并不會(huì)影響金屬鎢的CVD。
前述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，以濺鍍法沉積金屬鋁來填入接觸窗口，只能是一薄帽狀氧化層，例如約50埃-300埃的厚度，使介電層再熱流產(chǎn)生接觸窗圓壁角時(shí)，也防止摻雜離子擴(kuò)散進(jìn)入接觸窗。相反地，上述另一實(shí)施例中，以CVD法沉積金屬鎢，其帽狀氧化層較厚，例如約300埃-600埃的厚度，覆蓋接觸窗口，在介電層高溫再熱流時(shí)，防止摻雜離子擴(kuò)散。該帽狀氧化層的厚度使得能防止尖銳壁角68熱流，因此再熱流后尖銳壁角依然存在。
請(qǐng)參照?qǐng)D8，其繪示接觸電阻(接觸窗回火之后)與沉積在接觸窗口內(nèi)帽狀氧化層厚度的關(guān)系圖。由圖中可知，當(dāng)帽狀氧化層厚度值往上接近110A時(shí)，接觸電阻快速地減少。在厚度大于110埃并低于320埃時(shí)，接觸電阻大約維持常數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例有效地利用一帽狀氧化層來防止摻雜離子擴(kuò)散，而其不穩(wěn)定導(dǎo)致接觸電阻值在此圖中以實(shí)例說明。
雖然以上已結(jié)合一優(yōu)選實(shí)施例揭露了本發(fā)明，但是其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可作出各種更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由后附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種避免摻雜介電層內(nèi)發(fā)生摻雜擴(kuò)散的接觸窗回火的方法，該方法包括提供一半導(dǎo)體基底；在該基底上，形成一第一介電層；在該第一介電層上，沉積一第二介電層，該第二介電層包括至少一種摻雜離子，其厚度比該第一介電層厚度厚；在該第一及該第二介電層內(nèi)，開一接觸窗；沉積一帽狀的第三介電層，其有能力阻止摻雜離子從該第二介電層擴(kuò)散進(jìn)入該接觸窗；以及以一足以再熱流該第二介電層的溫度，對(duì)該接觸窗實(shí)施回火。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第一介電層可以是氧化層或氮化硅層。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第二介電層由硼磷硅酸鹽材料形成。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第三介電層厚度不少于50埃。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該第三介電層材料為等離子增強(qiáng)四乙氧基硅烷/臭氧的氧化物。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中還包括移除該第三介電層；以及在該接觸窗內(nèi)，沉積一導(dǎo)電材料。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該導(dǎo)電材料是以濺鍍法沉積的金屬鋁。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該導(dǎo)電材料是以化學(xué)氣相沉積法沉積的金屬鎢。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該回火溫度至少為700℃。
10.一種不會(huì)發(fā)生摻雜污染問題的摻雜介電層內(nèi)接觸窗回火的方法，該方法包括提供一硅基底；在該硅基底上，形成一第一介電層；在該第一介電層上，沉積一第二介電層，該第二介電層包括至少一種摻雜離子，其厚度比該第一介電層厚度厚；在該第一及該第二介電層內(nèi)，開一接觸窗；沉積一帽狀的第三介電層，其厚度足以阻止摻雜離子擴(kuò)散進(jìn)入該接觸窗；以及以一足以再熱流該第二介電層的溫度，對(duì)該接觸窗實(shí)施回火。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該第一介電層是由四乙氧基硅烷氧化物材料所形成。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該第二介電層是由一包括硼摻雜離子的硅酸鹽玻璃所形成。
13.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該第二介電層由硼磷硅酸鹽材料形成。
14.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該第三介電層材料為等離子增強(qiáng)四乙氧基硅烷/臭氧的氧化物。
15.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該第三介電層厚度不少于50埃。
16.如權(quán)利要求10所述的方法，其中該帽狀層厚度大約介于50埃-600埃，優(yōu)選是大約介于100埃-300埃。
全文摘要
一種避免摻雜介電層內(nèi)發(fā)生摻雜擴(kuò)散的接觸窗回火的方法,其在接觸窗口內(nèi)沉積作為犧牲阻擋層的氧化層,使得在對(duì)摻雜介電層實(shí)施高溫?zé)崃鞴に嚂r(shí),氧化層能夠防止摻雜離子擴(kuò)散進(jìn)入接觸窗口,接著,沉積一導(dǎo)電金屬進(jìn)入接觸窗口。
文檔編號(hào)H01L21/70GK1230016SQ9810576
公開日1999年9月29日 申請(qǐng)日期1998年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月23日
發(fā)明者吳國(guó)彰 申請(qǐng)人:世界先進(jìn)積體電路股份有限公司