TW409381B - Process of avoiding producing the dishing after etching the silicide - Google Patents

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經濟部中央榡隼局員工消費合作社印製 ^09381 A7 1444twf/Muldcr Hu/002 B7 · 五、發明説明（I ) 本發明是有關於積體電路之內連線製程，且特別是有 關於一避免矽化金屬層蝕刻後產生凹陷之製程。 挾著高熔點及低電阻率的優點，高溫金屬矽化物，在 高密度積體電路（VLSI)製程上的應用，已越來越普遍；其 應用主要集中在提昇金屬層與矽之間的歐姆接觸及金氧 半閘極部份的金屬層方面，其中又以矽化鎢（WSU)及矽化 鈦（TiSu)的應用最爲普遍。矽化鎢基本上可以用六氟化鎢 (WF6)爲鎢的反應氣體，藉著與三氯矽甲烷（DCS)在溫度500 〜600 t間進行反應，以低壓化學氣相沈積法沈積在晶片 的上方。 習知一種製作靜態隨機存取記憶體（SRAM)之內連線 之方法係：先提供一半導體之導體區如閘電極或雜質擴散 區，其次形成一絕緣層例如是二氧化矽層於其上，其中絕 緣層上並包含至少一裸露出導體區表面之接觸開口，然後 再沈積一複晶矽層於絕緣層及裸露出導體表面之接觸開 口；接著，再沈積一耐熱金屬矽化物層例如是矽化鎢或矽 化鈦層於複晶矽層上；然後，以微影成像程序及蝕刻技術 蝕刻複晶矽層/矽化鎢層，定義出靜態隨機存取記憶體之 內連線。 爲了更了解靜態隨機存取記憶體之內連線之製程，列 舉一習知內連線製程，並藉第1A〜1C圖詳細說明之。 請先參照第1A圖，先提供一半導體之導體區10，例 如是SRAM之閘電極或雜質擴散區，其次形成一絕緣層12 例如是二氧化矽層於其上，其中絕緣層上並包含至少一裸 (讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、1T " 卜 本纸張尺度適用中國國家標準{ CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） | 444twf/Muld mm A7 B7 五、發明説明（1) 露出導體區表面之接觸開口 11 ，然後再沈積一複晶矽層 14於絕緣層及接觸開口裸露之導體表面；接著，再沈積一 耐熱金屬矽化物層16例如是矽化鎢或矽化鈦層於複晶矽 層14上。 ‘ 其次，請參照第1B圖，在矽化鎢層16表面塗佈一光 阻層，經微影成像程序後，形成一光阻18於矽化鎢16表 面上的內連線預定位置。 然後，請參照第1C圖，利用光阻18爲蝕刻罩幕，蝕 刻複晶矽層14及矽化鎢層16，形成一複晶矽層14’及矽化 鎢層16’構成之內連線。 最後，請參照第2圖，其是相對於第1C _之上視圖， 顯示一完整的內連線接觸開口 11及位於其上之矽化鎢 16 ’/複晶砂層14內連線。 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 (請先閱讀背面之注項再填寫本頁) r 然而，線寬0.35 之靜態隨積存記憶體（SRAM)在微 影製程時若光阻對準誤差超過0.12 μιη時，則會使得內連 線相對產生位移，使得部份導體區表面在蝕刻過程中裸露 出來，在後續之金屬連線形成後，於元件運作後會產生漏 電現象。_爲了解此習知製程之缺點，特藉第3Α〜3C圖詳 細說明之。 請先參照第3Α圖，先提供一半導體之導體區10，例 如是SRAM之閘電極或雜質擴散區，其次形成一絕緣層12 例如是二氧化矽層於其上，其中絕緣層10上並包含至少裸 露出導體區表面之接觸開口丨1 ，然後再沈積一複晶矽層 14於絕緣層12及接觸開口裸露之導體表面；接著，再沈 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X2i»7公釐） A7 B7 1 444twf/Mu 丨 dcr Hu/002 五、發明説明（$ ) .積一耐熱金屬矽化物層16例如是矽化鎢或矽化鈦層於複 晶矽層上。 其次，請參照第3 B圖，在砂化鎳層16表面塗佈一光 阻層，經微影成像程序後，因對準誤差（misalignment)而 形成一與內連線預定位置有誤差距離a之光阻18’於矽化 鎢16表面上。 然後，請參照第3C圖，利用光阻18’爲蝕刻罩幕，蝕 刻複晶矽層14及矽化鎢層16，形成一複晶矽層14’及矽化 鎢層16’構成之內連線。其中因在微影製程時產生對準誤 差誤差，故製作出來之內連線產生位移，而使得部份導體 區表面裸露出來，如標號19所示之位置；此結構在後續之 金屬連線形成於其上後，於元件運作時會產生漏電現象。 最後，請參照第4圖，其是相對於第3C圖之上視圖， 顯示一具有缺口 19之內連線接觸開口 11’及位於其上之複 晶砂層14’/ί夕化鑛層16’內連線。 有鑒於此，本發明提出一避免金屬矽化物蝕刻後產生 凹陷之半導體製程，其步驟包括：提供至少一位於半導體 基底上之導體區；形成一絕緣層於該導體區上，並形成至 少一裸露出該導體區表面之接觸開口；形成一複晶矽層於 該絕緣層及該接觸開口之導體區表面；施一快速熱回火程 序；形成一耐熱金屬矽化物層於該經快速回火程序處理過 之複晶矽層上；以及利用光學微影程序及蝕刻技術定義該 耐熱金屬層及該複晶矽層，形成一連接導體區之內連線。 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 ------1----- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 订 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標皁（CNS ) Λ4規格（210Χ297公釐） 409381 1 444iwf7Mulder Mu/002 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（Y ) 顯易懂，下文特舉一較佳實施例，並配合所附圖式，作詳 細說明如下： 圖式之簡單說明： 第1A〜1C圖是習知一種靜態隨機存取記憶體之內連 線剖面製造流程圖。 第2圖是對應於第1C圖所顯示的上視圖 第3A〜3C圖是一種在微影過程中產生誤差之靜態隨 機存取記憶體內連線剖面製造流程圖。 第4圖是對應於第3C圖所顯示的上視圖。 第5A〜5C圖是根據本發明之靜態隨機存取記憶體之 內連線剖面製造流程圖。 第6圖是對應於第5C圖所顯示的上視圖。 實施例： 請先參照第5A圖，先提供一半導體之導體區10，例 如是SRAM之閘電極或雜質擴散區，其次形成一絕緣層12 例如是二氧化矽層於其上，其中絕緣層12上並包含至少裸 露出導體區10.表面之接觸開口 11 ;然後以矽甲烷爲反應 氣體，利用化學氣相沈積法沈積一複晶矽層於絕緣層Π 及接觸開口裸露之導體區10表面，之後並施一快速熱回火 程序，於溫度約介於750〜850 °C下回火25〜35秒，形 成一複晶矽層15。接著，再沈積一耐熱金屬矽化物層16 例如是矽化鎢或矽化鈦層於複晶矽層15上。 其次，請參照第5B圖，在矽化鎢層16表面塗佈一光 阻層，經微影成像程序後，形成一與內連線預定位置有誤 (請先閲績背面之注意事項再填寫本頁) ,奪 訂 .rr 本纸張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Λ4規格（210X297公釐） I444tw A7 B7 五'發明説明（Γ) 差距離a之光阻18’於矽化鎢16表面上。 然後，請參照第5C圖，利用光阻18’爲蝕刻罩幕，蝕 刻複晶矽層15及矽化鎢層16，形成一複晶矽層丨5’及矽化 鎢層16’構成之內連線。其中因複晶矽層15’已經一快速熱 回火程序處理，在微影製程產生>0.12聊誤差時，製作出 來之內連線雖產生位移，但不會造成如第3C圖標號19所 示裸露出導體區表面之凹陷。此結構在後續之金屬連線形 成於其上後，於元件運作時避免漏電現象。 最後，請參照第6圖，其是相對於第5C圖之上視圖， 顯示一因微影製程的誤差，而製作出一連接接觸開口 11 而產生位移但不具凹陷之複晶矽層15’/矽化鎢層16內連 線。 雖然本發明已以一較佳實施例掲露如上，然其並非用 以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保 護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X 297公嫠）

Claims (1)

1. !444t> M7M ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印黎 六、申請專利範圍 1. 一避免矽化金屬層蝕刻後產生凹陷之製程’其步驟 包括·‘ 提供至少一位於半導體基底上之導體區； 形成一絕緣層於該導體區上，並形成至少一裸露出該 導體區表面之接觸開口； 形成一複晶矽層於該絕緣層及該接觸開口之導體區 表面； 施一快速熱回火程序； 形成一耐熱金屬矽化物層於該經快速回火程序處理 過之複晶矽層上；以及 利用光學微影程序及蝕刻技術定義該耐熱金屬層及 該複晶矽層，形成一連接導體區之內連線。 2. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其中該導體區 是位於該半導體基底上之電晶體的閘電極。 3. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其中該導體區 是位於該半導體基底上之電晶體的雜質擴散區。 4. 如申請專利範圍第1項所述之製程，其中該複晶矽 層是利用矽甲烷以化學氣相沈積法形成的。 5·如申請專利範圍第4項所述之製程，其中該快速熱 回火程序之溫度約介於750〜850°C。 &如申請專利範圍第5項所述之製程，其中該快速熱 回火程序之處理時間約介於25〜35秒。 7.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中該耐熱金 屬砂化物層係砂化鎢層。 8 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 訂 -V- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS > Λ4规格（210 X 297公釐） 409381 1 4441wf/M u Idcr Hu/002 A8 B8 C8 DS 申請專利範圍8.如申請專利範圍第1項所述之製程，其中該耐熱金 屬矽化物層是矽化鈦層。 裝------ΐτ---------綵 {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 本紙張尺度適用中國固家標準（CNS ) A4说格（2丨OX297公釐）