通孔形成方法技术

一种通孔形成方法，包括，经由第一管路和第二管路向反应腔室分别通入经由流量控制器控制的第一气体和第二气体，在基底上形成层间介质层；图形化所述层间介质层，形成接触孔；清洗所述接触孔，形成通孔；特别地，在通入所述第一气体和第二气体之前，至少预清洗所述第一管路和第二管路内由所述流量控制器至所述反应腔室间的管路。可在符合产品要求的图形化工艺条件下减少经历清洗操作后形成的通孔底角凹陷。

Through hole forming method

A through hole forming method, including, via a first pipeline and a second pipeline to the reaction chamber is respectively communicated with the first through the gas flow controller and second gas, interlayer dielectric layer is formed on the substrate; patterning the interlayer dielectric layer, forming a contact hole; contact cleaning the hole, forming a hole; in particular, before the pass into the first gas and a second gas, at least the first pre cleaning pipe and second pipe by the pipeline flow controller into the reaction chamber. A through hole is formed through the cleaning operation after the bottom depression reduce in accordance with the conditions of the graphical process requirements of the product.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及一种。
技术介绍
超大^L才莫集成电3各(Very Large Scale Integrated Circuit, VLSI) 通常需要一层以上的金属层提供足够的互连能力，此多层金属间的互连 以及器件有源区与外界电路之间的连接通过已填充导电材料的通孔实 现，且为保证器件工作的稳定性，要求通孔间无电连接，随着器件的密 集程度和工艺的复杂程度不断增加，在形成通孔时，对工艺进行严格控 制变得非常重要。当前，形成所述通孔的步骤包括，步骤101:如图1所示，在基底IO 上形成层间介质层20;步骤102:如图2所示，图形化所述层间介质层20， 形成接触孔30;通常，在所述接触孔30的侧壁及底壁形成有包含聚合物 的粘附层32;如图3所示，清洗所述接触孔30，形成通孔40。然而，如图4所示，实际生产发现，在层间介质层材料为PSG (磷硅玻 璃)时，应用上述方法形成的通孔会在底角处产生凹陷42，所述凹陷42 的存在易在通孔间形成连接通路，继而，在后续向所述通孔内填充导电 材料(如金属)后，造成通孔间的连通，影响器件电学性能。如何减少 所述凹陷的产生成为本领域技术人员亟待解决的问题。实践中，通常采用改善所述图形化(如刻蚀)工艺或提高图形化终点 检测的方法减少所述凹陷的产生，如，2006年8月2日公布的公开号为"CN 1812066A"的中国专利申请中提供的一种刻蚀终点的检测方法。但是， 实际生产发现，即使图形化所述层间介质层后，未发现所述接触孔底角 处具有凹陷，在经历所述清洗操作后，也会在所述通孔底角处产生凹陷。 由此，如何在符合产品要求的图形化工艺条件下减少经历清洗操作后形 成的通孔底角凹陷成为本专利技术解决的主要问题。
技术实现思路
本专利技术提供了 一种，可在符合产品要求的图形化工艺 条件下减少经历清洗才喿作后形成的通孔底角凹陷。 本专利技术提供的一种，包括，经由第 一管路和第二管路向反应腔室分别通入经由流量控制器控制的第一气体和第二气体，在基底上形成层间介质层； 图形化所述层间介质层，形成接触孔； 清洗所述接触孔，形成通孔；特别地，在通入所述第一气体和第二气体之前，至少预清洗所述第 一管路和第二管路内由所述流量控制器至所述反应腔室间的管路。可选地，所述第一气体包含有硅烷；可选地，所述第二气体包含有 磷烷；可选地，经由所述第二管路向反应腔室通入第二气体的步骤包括 所述第二管路包括分离的第一分路和第二分路，所述第一分路和第二分 路分别与流量控制器连通，所述第二气体流经所述第二管^^时经由第一 分路及第二分路进入所述流量控制器，流经所述流量控制器的第二气体 继续经由第一分3各及第二分路进入所述反应腔室；可选地，经由所述第 一分路的第二气体从所述反应腔室的顶端进入所述反应腔室；可选地， 经由所述第二分路的第二气体从所述反应腔室的侧壁进入所述反应腔 室；可选地，执行所述清洗操作的清洗溶液中包含氢氟酸溶液；可选地， 执行所述预清洗操作的预清洗气体为氩气、氮气或氦气中的一种或其组 合；可选地，经由所述第一分路进入所述反应腔室的预清洗气体的流量 范围为10sccm 50sccm;可选地，经由所述第二分路进入所述反应腔室 的预清洗气体的流量范围为100sccm 500sccm。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点上述技术方案提供的，通过在经由所述第二管路通入所 述第二气体之前，至少预清洗所述第二管路内由所述流量控制器至所述反应腔室间的管路，可清除位于所述第二管路和反应腔室之间的流量控 制器内残留的第二气体，以避免在形成所述层间介质层的初始阶段，所 述残留的第二气体在所述反应腔室内提供的第二气体浓度高于形成所述 层间介质层时需要的第二气体浓度，致使在初始阶段形成的所述层间介 质层内经由所述第二气体提供的元素的含量过高，导致在初始阶段形成 的所述层间介质层的材质异于其后形成的所述层间介质层的材质，可通凹陷。 附图说明图1 ~ 3为说明现有技术中通孔形成过程的结构示意图4为说明现有技术中通孔底角凹陷的结构示意图5为说明本专利技术实施例形成层间介质层时的反应系统的结构示意图6为说明本专利技术实施例的形成通孔的流程示意图； 图7为说明本专利技术实施例的流出所述流量控制器的第二气体的流量 变化示意图8~9为说明应用现有技术和本专利技术实施例^是供的方法形成的层 间介质层的二次离子质谱曲线。具体实施例方式尽管下面将参照附图对本专利技术进行更详细的描述，其中表示了本发 明的优选实施例，应当理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术 而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列的描述应当被理解为对于本 领域技术人员的广泛教导，而并不作为对本专利技术的限制。为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细 描述公知的功能和结构，因为它们会使本专利技术由于不必要的细节而混 乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由 一个实 施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和 耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下列 说明和权利要求书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率，仅用以方便、明晰地辅助 说明本专利技术实施例的目的。实践中，应用沉积反应系统形成层间介质层，继而利用刻蚀反应系统形成所述通孔。如图5所示，所述沉积反应系统至少包含反应腔室 50以及分别与所述反应腔室50相连的第一管^各52和第二管3各54，所 述第一气体和第二气体分别经由第一管路52和第二管路54进入所述反 应腔室50,所述第一气体经由所述第一管3各52进入所述反应腔室50; 所述第二气体经由所述第二管路54进入所述反应腔室50;具体地，所 述第二气体经由所述第二管路54进入流量控制器60,流经所述流量控 制器60的第二气体继续经由所述第二管路54进入所述反应腔室50;可 选地，所述第二管路54包括分离的第一分路56和第二分路58,所述第 一分路和第二分路分别与流量控制器连通，所述第二气体流经所述第二 管路54时经由第一分路56及第二分路58进入流量控制器60，流经所 述流量控制器60的第二气体继续经由第一分路56及第二分路58进入 所述反应腔室50。经由所述第二管路54进入所述反应腔室50时，所述第二气体可从 所述反应腔室50的顶端及侧壁进入所述反应腔室50。特别地，经由所 述第一分路56的第二气体/人所述反应腔室50的顶端进入所述反应腔室 50;经由所述第二分^各58的第二气体vMv所述反应腔室50的侧壁进入所 述反应腔室50。在层间介质层材料为PSG (磷硅玻璃)时，所述第一气体为硅烷； 所述第二气体为磷烷。所述反应腔室50为化学气相淀积腔室。实际生产发现，应用上述方法形成的通孔会在底角处产生凹陷，所 述凹陷的存在易在通孔间形成连接通路，继而，在后续向所述通孔内填 充导电材料(如金属)后，造成通孔间的连通，影响器件电学性能。如 何减少所述凹陷的产生成为本专利技术解决的主要问题。本专利技术的专利技术人经历分析与实践后认为，在通孔底角处产生所述凹陷的原因在于对应所述通孔底角处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通孔形成方法，包括，　经由第一管路和第二管路向反应腔室分别通入经由流量控制器控制的第一气体和第二气体，在基底上形成层间介质层；　图形化所述层间介质层，形成接触孔；　清洗所述接触孔，形成通孔；　其特征在于：在通入所 述第一气体和第二气体之前，至少预清洗所述第一管路和第二管路内由所述流量控制器至所述反应腔室间的管路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑春生，胡亚威，张文广，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]