[发明专利]制造接触的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路及其针对半导体器件制造的处理。更具体地，本发明提供了一种在集成电路上形成接触的方法和系统。仅作为实例，本发明已应用于集成电路制造的退火工艺。但应认识到本发明具有更广范围的适用性。

背景技术

集成电路或“IC”已从制造在单片硅上的少数相互连接的器件发展到数百万的器件。当前的IC提供了远超过最初所想象的性能和复杂性。为了实现在复杂性和电路密度(即，能够封装在给定芯片面积上的器件数目)上的改进，最小器件特征尺寸，也称为器件“几何形状”，随着每一代IC而变得越来越小。现正制造特征小于四分之一微米宽的半导体器件。

增加电路密度不仅改善了IC的复杂性和性能，而且还为消费者提供了较低成本的部件。集成电路制造设备可花费数亿或甚至数十亿美元。每一种制造设备将有某种晶片生产量，并且每一晶片在其上将有某一数量的集成电路。因此，通过使集成电路的各个器件更小，可在每一晶片上制造更多的器件，从而增加制造设备的产量。使器件更小是很有挑战性的，因为用于IC制造的每一工艺都是有限度的。也就是说，给定工艺通常只作用到某一特征尺寸，然后就需要改变工艺或者器件布局。这种局限性的一个实例是以经济而高效的方式制造集成电路的化学干蚀刻工艺。

集成电路的制造包括各种工艺。例如，其中，所述工艺包括晶片生长、光刻法、掺杂、氧化、沉积、蚀刻去除、接触沉积和外延生长。

各种工艺之一是为某些类型的集成电路如DRAM单元形成电接触。根据传统技术，电接触通过耦合钨材料和电介质材料来形成。通常，需要接触结构上稳定且低电阻。朝着这个目标已经开发了各种传统技术。遗憾的是，传统技术通常是不够的。

因而，需要用于形成接触的改善的系统和方法。

发明内容

本发明涉及用于半导体器件制造的集成电路及其处理。更具体地，本发明提供了在集成电路上形成接触的方法和系统。仅作为实例，本发明已应用于集成电路制造的退火工艺。但应认识到本发明具有更广范围的适用性。

根据一个实施例，本发明提供了一种制造集成电路的方法。所述方法包括提供半导体基片的步骤。所述方法还包括在半导体基片上限定多个接触区的步骤。所述方法还包括在多个接触区上形成多个电介质结构的步骤。另外，所述方法包括在半导体基片上形成多个开口的步骤。例如，每一个开口以至少深度、宽度和高宽比为特征。此外，所述方法包括使用第一类型的材料在开口内执行沉积的步骤，所述第一类型的材料包括钛材料。所述方法还包括在预定条件执行退火的步骤，所述预定条件包括预定范围的温度和预定范围的氧浓度。例如，氧浓度的预定范围大约是在百万分之141到百万分之1000之间。另外，所述方法包括通过把钨材料填充到多个开口中来形成金属接触的步骤。例如，所述金属接触与低电阻值有关。

根据另一个实施例，本发明提供了一种制造集成电路的方法。所述方法包括提供半导体基片的步骤。所述方法还包括在半导体基片上限定多个接触区的步骤。另外，所述方法包括在多个接触区上形成多个电介质结构的步骤。所述方法还包括在半导体基片上形成多个开口的步骤。每一个开口以至少深度、宽度和高宽比为特征。另外，所述方法包括使用第一类型的材料(例如钛材料)在开口内执行沉积的步骤。所述方法还包括在第一类型的材料上形成具有一厚度的氧化层的步骤。此外，所述方法包括通过把钨材料填充到多个开口中来形成金属接触的步骤。其中，所述金属接触与低电阻值有关。

根据另一个实施例，本发明提供了一种制造集成电路的方法。所述方法包括提供部分处理的半导体基片的步骤。所述部分处理的半导体基片包括设置于电介质结构内的至少一个开口。所述方法还包括使用第一类型的材料在至少一个开口内形成沉积层的步骤，所述第一类型的材料包括钛材料。所述方法还包括在预定条件执行退火的步骤，所述预定条件包括预定范围的温度和预定范围的氧浓度。例如，氧浓度的预定范围大约是在百万分之141到百万分之1000之间。此外，所述方法包括通过把钨材料填充到多个开口中来形成金属接触的步骤。例如，所述金属接触与低电阻值有关。

通过本发明实现了优于传统技术的许多益处。例如，本技术提供了使用依靠传统技术的工艺的便易。在一些实施例中，本发明提供了形成具有高性能和低电阻的接触的改进方法。另外，所述方法提供了与传统工艺技术兼容而不需要对传统设备和工艺进行实质性修改的工艺。取决于实施例，可实现一个或多个这些益处。这些及其它益处将在整个说明书中、并且更具体地将在以下描述。