接触插塞的形成方法技术

本发明专利技术提供了一种接触插塞的形成方法，在对形成有接触孔的基底执行清洗工艺之后，以及在向所述接触孔填充导电材料之前，增加了对所述基底执行的烘烤工艺。从而，使得接触孔中残留的清洗剂受热蒸发，实现了残留的清洗剂的去除，并使后续形成在接触孔中的接触插塞不会受到残留的清洗剂的影响。最终，保证了接触插塞的填充效果，保障了半导体器件与金属互连层的连接及电性能，提高了成品率。

Forming method of contact plug

The invention provides a method for forming contact plugs by adding a baking process for the substrate after performing a cleaning process for forming a substrate with a contact hole and before filling the conductive material with the contact hole. Thus, the residual cleaning agent in the contact hole is heated and evaporated, and the residual cleaning agent is removed, and the subsequent contact plug formed in the contact hole is not affected by the residual cleaning agent. Finally, the filling effect of contact plug is guaranteed, the connection and electrical performance between semiconductor devices and metal interconnection layer are guaranteed, and the yield is improved.

【技术实现步骤摘要】
接触插塞的形成方法
本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种接触插塞的形成方法。
技术介绍
在半导体制造领域中，为了实现半导体器件与其上层的金属互连层的电性连接，通常需要在半导体器件与金属互连层之间的介质层中形成接触孔，并在接触孔中填充金属等导电材料以形成接触插塞(contact)。然而，随着现有技术的不断进步，半导体器件的特征尺寸进一步缩小，接触孔的尺寸也在相应的缩小。进而，在对基底执行清洗工艺以去除残留在基底上的固体颗粒时，清洗剂更容易残留在接触孔中，从而影响了后续的接触插塞的形成，导致半导体器件及集成电路的电性能异常，严重影响了成品率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种接触插塞的形成方法以解决上述清洗基底后，清洗剂的残留影响了接触插塞的形成的问题。本专利技术提供了一种接触插塞的形成方法，包括：提供一基底，所述基底中形成有一接触孔；采用预定的清洗剂对所述基底执行清洗工艺；对所述基底执行烘烤工艺，以去除所述接触孔中残留的所述清洗剂；在所述接触孔中填充导电材料，以形成所述接触插塞。优选的，在预定的温度下填充所述导电材料，所述预定的温度大于等于所述清洗剂的蒸发温度。优选的，所述接触孔的宽度小于等于0.24μm。优选的，所述接触孔的深宽比大于等于2.25。优选的，利用加热灯管对所述基底执行烘烤工艺。优选的，通入预定气体以对所述基底执行烘烤工艺。优选的，利用加热器以热传导的方式对所述基底执行烘烤工艺。优选的，所述清洗剂包括去离子水。优选的，所述烘烤工艺的烘烤温度范围在350℃～450℃。优选的，所述烘烤工艺的烘烤时间范围在40s～80s。本专利技术所提供的一种接触插塞的形成方法，在对形成有接触孔的基底执行清洗工艺之后，以及在向所述接触孔填充导电材料之前，增加了烘烤工艺。从而，使得接触孔中残留的清洗剂受热蒸发，使后续形成在接触孔中的接触插塞不会受到所述清洗剂残留的影响。进而，保证了接触插塞中的导电材料的填充效果，保障了半导体器件与金属互连层的连接及电性能，提高了成品率。附图说明图1和图2是当接触孔中有清洗剂残留时接触插塞的在其形成过程中的结构示意图；图3是本专利技术一实施例中接触插塞的形成方法的流程示意图；图4～图6是本专利技术一实施例中接触插塞在其形成过程中的结构示意图。具体实施方式承如
技术介绍
所述，在对基底执行清洗工艺以去除残留在基底上的固体颗粒时，清洗剂更容易残留在接触孔中，从而影响了后续的接触插塞的形成。图1和图2是当接触孔中有清洗剂残留时接触插塞在其形成过程中的结构示意图，以下参考图1和图2所示，本专利技术的专利技术人经研究发现，在对基底101执行清洗工艺后，接触孔102中会残留部分清洗剂103，而由于在后续向所述接触孔102填充导电材料(例如钨)时，反应温度较高(例如填充钨时反应温度为300℃～550℃)，该反应温度大于清洗剂(例如去离子水)的蒸发温度，因此会导致清洗剂被蒸发。蒸发出的清洗剂气体从所述接触孔102中逸出时，会冲开已经填充好的导电材料，导致最终形成的接触插塞104中具有空洞105。严重时更会导致半导体器件与金属互连层的连接出现异常，进而使得整个元件无法正常工作。为此，本专利技术提出的一种接触插塞的形成方法以解决上述问题。下面对本专利技术所提出的接触插塞的形成方法作进一步详细说明。根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。图3是本专利技术一实施例中接触插塞的形成方法的流程示意图；图4～图6是本专利技术一实施例中接触插塞在其形成过程中的结构示意图。以下参考图3所示，本实施例中提供了一种接触插塞的形成方法。在步骤S1中，参考图4所示，提供一基底201，所述基底201中形成有一接触孔202；作为优选的方案，所述接触孔202的宽度小于等于240nm；所述接触孔202的深宽比大于等于2.25。具体的，参考图4所示，本专利技术的专利技术人发现在基底201的特征尺寸为150nm及以下的工艺中(例如150nm工艺、130nm工艺、90nm工艺等)，接触孔202的特征尺寸也会相应减小，例如接触孔202的宽度小于等于240nm；相应地，随着接触孔202的宽度减小，致使其深宽比进一步增大，例如接触孔202的深宽比大于等于2.25。进而，由于接触孔202所具有的开口小，深度大的结构，更容易发生接触孔202中残留清洗剂203的情况。在步骤S2中，继续参考图4所示，采用预定的清洗剂对所述基底201执行清洗工艺；作为优选的方案，所述清洗剂包括去离子水。具体的，在遇到所述基底201或接触孔202中出现例如固体颗粒高等情况时，通常会采用清洗工艺。即，采用例如去离子水等清洗剂对所述基底201执行多次冲洗，从而降低所述基底201或接触孔202中的固体颗粒残留。在步骤S3中，参考图4和图5所示，对所述基底201执行烘烤工艺，以去除所述接触孔202中残留的所述清洗剂203；作为优选的方案，利用加热灯管对所述基底201执行烘烤工艺。具体的，利用加热灯管对所述基底201执行烘烤工艺时，又由于所述烘烤工艺所需的时间较短(例如约几十秒)，故在集成电路制备过程中，有多种机台及其腔室均可用来执行所述烘烤工艺，例如可采用快速热退火炉或PVD炉中去气加热腔室等。进而，利用加热灯管，例如钨灯管升温至预定的温度，以通过热辐射的方式实现对所述基底201的加热烘烤，使得所述接触孔202中残留的清洗剂203受高温辐照，进而从接触孔202中蒸发出来。作为优选的方案，通入预定气体以对所述基底201执行烘烤工艺。具体的，为了避免气体在烘烤时与所述基底201发生反应，通常的烘烤工艺会采用真空环境。然而本实施例中，可以选择在所述烘烤工艺中通入预定的气体，所述预定的气体包括惰性气体等不易与基底反应的气体，以防止气体与基底201发生反应而在基底201的表面生成多余的膜层等。进而，借由通入的气体的热对流作用，可以使所述基底201的受热分布更为均匀，从而提高接触孔202中残留的清洗剂203的蒸发效率。作为优选的方案，利用加热器以热传导的方式对所述基底201执行烘烤工艺。具体的，所述加热器例如为加热垫，可以将所述基底201置于所述加热垫上，通过热传导的方式，使得热量从所述基底201的背面逐渐传递至整个基底201中，从而实现对基底201的加热，使得接触孔202中残留的清洗剂203蒸发出来。作为优选的方案，所述烘烤工艺的烘烤温度范围在350℃～450℃，所述烘烤工艺的烘烤时间范围在40s～80s。具体的，本专利技术的专利技术人发现，在采用去离子水为清洗剂的情况下，设定烘烤工艺的烘烤温度在350℃～450℃，配合烘烤时间在40s～80s的范围内，可以获得较高的烘烤效率及效果；同时，也可以保证所述基底201不会因为温度过高或烘烤时间过长而导致性能异常。应当说明的是，上述烘烤工艺的方法、烘烤温度及烘烤时间均可以由本领域技术人员根据实际设备及工艺需求等条件自行确定的。为了便于理解，以下列举了两种可选的方案：第一种烘烤方案，在对所述基底执行清洗工艺之后，以及在所述接触孔中填充导电材料之前，将所述基底置于PVD炉的去气加热腔室中，在真空条件下，利用去气加热腔室中的加热灯管对所述基底的表面进行加热烘烤，所述加热温度设置在400℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触插塞的形成方法，其特征在于，包括：提供一基底，所述基底中形成有一接触孔；采用预定的清洗剂对所述基底执行清洗工艺；对所述基底执行烘烤工艺，以去除所述接触孔中残留的所述清洗剂；在所述接触孔中填充导电材料，以形成所述接触插塞。

【技术特征摘要】
1.一种接触插塞的形成方法，其特征在于，包括：提供一基底，所述基底中形成有一接触孔；采用预定的清洗剂对所述基底执行清洗工艺；对所述基底执行烘烤工艺，以去除所述接触孔中残留的所述清洗剂；在所述接触孔中填充导电材料，以形成所述接触插塞。2.如权利要求1所述的接触插塞的形成方法，其特征在于，在预定的温度下填充所述导电材料，所述预定的温度大于等于所述清洗剂的蒸发温度。3.如权利要求1所述的接触插塞的形成方法，其特征在于，所述接触孔的宽度小于等于240nm。4.如权利要求1所述的接触插塞的形成方法，其特征在于，所述接触孔的深宽比大于等于2.25。5.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁同国，孙洪福，梁海林，姜国伟，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31