改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法与流程

本发明涉及半导体，特别是涉及一种改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法。

背景技术：

1、在半导体制造工艺中，随着设计尺寸的减小和性能要求的提高，对于制程中产生的缺陷的容忍度越来越低，晶圆厂先进制程中接触孔沉积氮化钛的过程中，极易产生peeling(剥落)缺陷，这种缺陷在后续的沉积钨的过程中会导致钨的填充异常，此类缺陷不仅影响生产线的缺陷管理，而且可能会对产品可靠性产生影响。

2、基于多轮实验和切片的数据发现tin剥落容易在距离晶圆边上1mm外产生，随着制程的进而形成缺陷源影响到产品。

3、为解决上述问题，需要提出一种新型的改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，用于解决现有技术中接触孔沉积阻挡层例如氮化钛的过程中，极易产生peeling(剥落)缺陷，这种缺陷在后续的沉积金属(例如钨)的过程中会导致金属填充异常的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，包括：

3、步骤一、提供晶圆，所述晶圆上形成有待形成接触孔的前层膜层结构，在所述晶圆的边缘定义有洗边区域，刻蚀包括洗边区域的所述晶圆边缘处，形成凹槽，所述凹槽的深度需满足在接触孔刻蚀后仍有层间介质层保留在所述凹槽中；

4、步骤二、形成填充所述凹槽的层间介质层；

5、步骤三、在所述前层膜层结构上形成光刻胶层，光刻打开需形成接触孔的区域以及所述凹槽上的所述光刻胶层，利用刻蚀形成接触孔、以及刻蚀所述凹槽中的所述层间介质层使其部分保留在所述凹槽的底部；

6、步骤四、淀积阻挡层，所述阻挡层形成区域包括所述接触孔的底部以及所述凹槽的所述层间介质层上。

7、优选地，步骤一中的所述刻蚀的方法为干法刻蚀。

8、优选地，步骤一中的所述凹槽的深度大于10k埃。

9、优选地，步骤二中的所述层间介质层的材料包括氧化硅的介电材料和/或低k介电材料。

10、优选地，步骤二中的所述层间介质层的材料为氧化硅。

11、优选地，步骤二中利用淀积、研磨的方法形成所述层间介质层。

12、优选地，步骤二中的所述研磨的方法为化学机械平坦化研磨。

13、优选地，步骤三中的所述刻蚀的方法为干法刻蚀。

14、优选地，步骤四中的所述阻挡层的材料包括钽和氮化钽、钛和氮化钛。

15、优选地，步骤四中的所述阻挡层的材料为氮化钛。

16、如上所述，本发明的改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，具有以下有益效果：

17、本发明能够改善接触孔阻挡层剥落。

技术特征：

1.一种改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，其特征在于，至少包括：

2.根据权利要求1所述的改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，其特征在于：步骤一中的所述刻蚀的方法为干法刻蚀。

3.根据权利要求1所述的改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，其特征在于：步骤一中的所述凹槽的深度大于10k埃。

4.根据权利要求1所述的改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，其特征在于：步骤二中的所述层间介质层的材料包括氧化硅的介电材料和/或低k介电材料。

5.根据权利要求4所述的改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，其特征在于：步骤二中的所述层间介质层的材料为氧化硅。

6.根据权利要求1所述的改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，其特征在于：步骤二中利用淀积、研磨的方法形成所述层间介质层。

7.根据权利要求6所述的改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，其特征在于：步骤二中的所述研磨的方法为化学机械平坦化研磨。

8.根据权利要求1所述的改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，其特征在于：步骤三中的所述刻蚀的方法为干法刻蚀。

9.根据权利要求1所述的改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，其特征在于：步骤四中的所述阻挡层的材料包括钽和氮化钽、钛和氮化钛。

10.根据权利要求9所述的改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，其特征在于：步骤四中的所述阻挡层的材料为氮化钛。

技术总结
本发明提供一种改善接触孔阻挡层产生剥落缺陷的方法，晶圆上形成有待形成接触孔的前层膜层结构，在晶圆的边缘定义有洗边区域，刻蚀包括洗边区域的晶圆边缘处，形成凹槽，凹槽的深度需满足在接触孔刻蚀后仍有层间介质层保留在凹槽中；形成填充凹槽的层间介质层；在前层膜层结构上形成光刻胶层，光刻打开需形成接触孔的区域以及凹槽上的光刻胶层，利用刻蚀形成接触孔、以及刻蚀凹槽中的层间介质层使其部分保留在凹槽的底部；淀积阻挡层，阻挡层形成区域包括接触孔的底部以及凹槽的层间介质层上。本发明能够改善阻挡层剥落。

技术研发人员：刘青青,王晓日,张磊
受保护的技术使用者：华虹半导体（无锡）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23