DE102005025116B4 - Method for producing a structure - Google Patents
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- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
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- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76897—Formation of self-aligned vias or contact plugs, i.e. involving a lithographically uncritical step
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/01—Manufacture or treatment
- H10B12/02—Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/03—Making the capacitor or connections thereto
- H10B12/033—Making the capacitor or connections thereto the capacitor extending over the transistor
- H10B12/0335—Making a connection between the transistor and the capacitor, e.g. plug
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
- H10B12/30—DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
- H10B12/48—Data lines or contacts therefor
- H10B12/485—Bit line contacts
Abstract
Verfahren zum Herstellen einer Struktur (125), bei dem mit Hilfe eines Ätzgases ein Oxid (60, 160, 200) geätzt wird, bei dem als Ätzgas ein Gasgemisch verwendet wird, das mindestens ein CHxFy-haltiges Gas, wobei x größer oder gleich 0 und y größer oder gleich 1 gewählt wird, weiterhin einen Anteil einer oder mehrerer der Komponenten ausgewählt aus C3F8, C4F6 oder C4F8, und einen Anteil an Sauerstoff enthält, wobei als Oxid ein unmittelbar an ein Nitrid (140) angrenzendes Oxid (160) geätzt wird und während des Ätzens ein Loch (350) geätzt wird, wobei die Seitenflanken des Loches durch das Nitrid (140) ganz oder teilweise begrenzt werden.A method of fabricating a structure (125) wherein an oxide (60, 160, 200) is etched by means of an etching gas using as the etching gas a gas mixture comprising at least one CHxFy-containing gas, where x is greater than or equal to zero and y is greater than or equal to 1, further comprising a portion of one or more of the components selected from C3F8, C4F6 or C4F8, and containing an amount of oxygen, wherein an oxide (160) immediately adjacent to a nitride (140) is etched as the oxide and etching a hole (350) during etching, wherein the sidewalls of the hole are completely or partially confined by the nitride (140).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Struktur, bei dem mit Hilfe eines Ätzgases ein Oxid geätzt wird.The invention relates to a method for producing a structure in which an oxide is etched with the aid of an etching gas.
Derartige Verfahren sind beispielsweise im Bereich der Halbleitertechnik üblich, um Mikroprozessoren, Speicherelemente oder dergleichen herzustellen. Als Ätzgase werden beispielsweise Gase auf der Basis von Fluor verwendet.Such methods are common, for example, in the field of semiconductor technology to produce microprocessors, memory elements or the like. For example, gases based on fluorine are used as the etching gases.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, dass während des Oxidätzens eine besonders große Ätzselektivität gegenüber Nitriden, insbesondere gegenüber Siliziumnitriden, erreicht wird.The invention has for its object to improve a method of the type described in such a way that during the oxide etching a particularly large Ätzselektivität against nitrides, especially against silicon nitrides, is achieved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by the method according to claim 1.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass aufgrund der Verwendung eines zumindest Kohlenstoff und Fluor enthaltenden Gases beim Ätzen des Oxids beispielsweise Polymere oder Polymerketten gebildet werden, die den Ätzangriff auf Nitride zumindest reduzieren, wodurch eine große Ätzselektivität erreicht wird.A significant advantage of the invention is that due to the use of a gas containing at least carbon and fluorine in the etching of the oxide, for example, polymers or polymer chains are formed, which at least reduce the etching attack on nitrides, whereby a large Ätzselektivität is achieved.
Als vorteilhaft wird es angesehen, dass der Wert für x gleich 1 oder größer als 1 gewählt wird, weil in diesem Falle aufgrund des Vorhandenseins von Wasserstoff CH-Polymerketten gebildet werden, wodurch die Ätzselektivität besonders groß wird.It is considered preferable that the value of x is 1 or more than 1, because in this case, due to the presence of hydrogen, CH polymer chains are formed, whereby the etching selectivity becomes particularly large.
Bevorzugt wird ein Ätzgas verwendet, bei dem die Atome in einer linearen Kettenstruktur angeordnet sind. Unter einer linearen Kettenstruktur ist insbesondere eine längserstreckte bzw. ringformfreie Struktur zu verstehen.Preferably, an etching gas is used in which the atoms are arranged in a linear chain structure. A linear chain structure is understood in particular to mean a longitudinally stretched or ring-shaped structure.
Eine große Ätzselektivität gegenüber einem Nitrid ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das zu ätzende Oxid während des Ätzvorgangs unmittelbar an ein Nitrid angrenzt. Demzufolge wird von dem beschriebenen Verfahren dann Gebrauch gemacht, wenn während des Ätzens das Ätzgas auch mit einem Nitrid in Kontakt tritt, welches unmittelbar an das zu ätzende Oxid angrenzt.A large etch selectivity over a nitride is particularly advantageous if the oxide to be etched is directly adjacent to a nitride during the etching process. Accordingly, use is made of the described method if, during the etching, the etching gas also comes into contact with a nitride which directly adjoins the oxide to be etched.
Während des Ätzvorganges wird ein Loch geätzt, wobei die Seitenflanken des Loches ganz oder teilweise durch das Nitrid begrenzt werden.During the etching process, a hole is etched with the sidewalls of the hole being wholly or partially confined by the nitride.
Als Ätzgas wird vorzugsweise ein Gasgemisch verwendet das mindestens ein Gas aus der Gruppe CH3F, CH2F2, CHF3 enthält, und das weiterhin einen Anteil einer oder mehrerer der Komponenten ausgewählt aus C3F8, C4F6 oder C4F8 sowie einen Anteil an Sauerstoff enthält.The etching gas used is preferably a gas mixture which contains at least one gas from the group CH 3 F, CH 2 F 2 , CHF 3 , and which furthermore contains a proportion of one or more of the components selected from C 3 F 8 , C 4 F 6 or C 4 F 8 and contains a proportion of oxygen.
Vorzugsweise wird als Loch ein Kontaktloch geätzt. In dem Kontaktloch kann beispielsweise ein Anschlusskontakt bzw. eine Anschlusselektrode für einen Transistor gebildet werden.Preferably, a contact hole is etched as a hole. In the contact hole, for example, a connection contact or a connection electrode for a transistor can be formed.
Besonders bevorzugt werden zumindest zwei Kontaktlöcher geätzt, wobei in einem der zwei Kontaktlöcher ein Source-Anschlusskontakt des Transistors und in dem anderen Kontaktloch ein Drain-Anschlusskontakt des Transistors gebildet wird.Particularly preferably, at least two contact holes are etched, wherein in one of the two contact holes, a source terminal contact of the transistor and in the other contact hole, a drain terminal contact of the transistor is formed.
Das Nitrid ist bevorzugt derart angeordnet, dass es den Gate-Anschluss – also das Kontaktmaterial des Gate-Kontakts – des Transistors mittelbar oder unmittelbar vor dem Ätzgas schützt.The nitride is preferably arranged such that it protects the gate terminal-that is, the contact material of the gate contact-of the transistor directly or indirectly from the etching gas.
Zusätzlich kann zwischen dem Nitrid und dem Gate-Anschluss des Transistors ein Oxid angeordnet werden, das eine Art Trennfunktion innehat und als Trennoxid bezeichnet werden könnte.In addition, an oxide may be disposed between the nitride and the gate terminal of the transistor, which has some sort of separation function and could be termed a separation oxide.
Vorzugsweise wird die Dicke des Nitrids im Seitenwandbereich des Gate-Anschlusses, insbesondere im oberen Schulterbereich des Gate-Anschlusses, so dick gewählt, dass in das Nitrid beim Ätzen des Oxids keine Löcher geätzt werden können. Kurzschlüsse zwischen dem Gate-Anschluss und dem Source- und/oder Drain-Anschluss werden somit vermieden. Preferably, the thickness of the nitride in the sidewall region of the gate terminal, in particular in the upper shoulder region of the gate terminal, is selected to be so thick that no holes can be etched into the nitride during the etching of the oxide. Short circuits between the gate terminal and the source and / or drain terminal are thus avoided.
Bevorzugt werden die Kontaktlöcher für den Source-Anschluss und den Drain-Anschluss des Transistors relativ zum Gate-Anschluss selbstjustierend hergestellt, um eine optimale Justage der Anschlüsse, insbesondere bei kleinen Strukturen, zu erreichen.Preferably, the contact holes for the source terminal and the drain terminal of the transistor are made self-adjusting relative to the gate terminal in order to achieve an optimal adjustment of the terminals, especially in small structures.
Der Transistor kann beispielsweise in einem erhabenen Bereich eines Siliziumsubstrates hergestellt werden.For example, the transistor may be fabricated in a raised region of a silicon substrate.
Das beschriebene Verfahren wird vorzugsweise zur Herstellung von DRAM-Speicherelementen verwendet, bei denen ein Transistor einen Bestandteil bildet. Auch kann das beschriebene Verfahren zur Herstellung von Mikroprozessoren eingesetzt werden.The method described is preferably used for the production of DRAM memory elements in which a transistor forms an integral part. Also, the method described can be used for the production of microprocessors.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert. Dabei zeigen die
In der
Die resultierende Struktur ist im Querschnitt (Schnitt AA gemäß der
Die Oberflächen
Das resultierende Schichtpaket ist im Querschnitt in der
Anschließend wird die resultierende Struktur einem Oxid-Beschichtungsprozess unterworfen, bei dem die Seitenwandbereiche
Die resultierende Struktur zeigt die
Die
In der
Nach dem Füllen der Trennbereiche
Die Photolackmaske
In der
In einem nachfolgenden Ätzschritt wird die amorphe Siliziumschicht
Die Silizium-Ätzmaske
Das Schichtpaket wird nun einem Ätzschritt unterworfen, bei dem die Silizium-Ätzmaske
Wichtig bei diesem Oxid-Ätzschritt ist, dass im oberen „Schulterbereich”
In der
Die in der Draufsicht gesehen kreisrunden Kontaktlöcher
Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die beschriebenen Ätzparameter beim Ätzen des Bor-Phosphor-Silikatglases
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Siliziumsubstratsilicon substrate
- 2020
- Oberflächenabschnittesurface sections
- 3030
- erhabene Bereichesublime areas
- 4040
- Oxidoxide
- 5050
- Oberfläche der erhabenen BereicheSurface of the raised areas
- 6060
- Gateoxidgate oxide
- 7070
- hochdotierte Polysiliziumschichthighly doped polysilicon layer
- 8080
- Wolframsilizidschichttungsten silicide
- 9090
- Nitridschichtnitride
- 100100
- PhotolackschichtPhotoresist layer
- 110110
- balkenförmige Photolackstreifenbar-shaped photoresist strips
- 120120
- Gate-AnschlussGate terminal
- 125125
- FeldeffekttransistorenFETs
- 130130
- SeitenwandbereicheSidewall portions
- 135135
- Oxidschichtoxide
- 140140
- Siliziumnitrid-Spacer und -LinerSilicon nitride spacer and liner
- 150150
- Trennbereichseparating region
- 160160
- Bor-Phosphor-SilikatglasBoron phosphorus silicate glass
- 200200
- Oxidoxide
- 210210
- amorphe Siliziummaskeamorphous silicon mask
- 220220
- PhotolackmaskePhotoresist mask
- 230230
- kreisrunde Bereichecircular areas
- 250250
- weitere Photolackmaskefurther photoresist mask
- 260260
- ovale Öffnungslöcheroval opening holes
- 270270
- Ätzmaskeetching mask
- 300300
- GateanschlusselektrodenGate electrodes
- 310310
- Schulterbereichshoulders
- 350350
- Kontaktlöchervias
- 400400
- Füllmaterialfilling material
- 410410
- Source- oder DrainanschlusskontakteSource or drain connection contacts
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-
2005
- 2005-05-27 DE DE102005025116A patent/DE102005025116B4/en not_active Expired - Fee Related
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