[发明专利]降低接触电阻的接触窗的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体工艺，特别地，涉及一种能够降低接触电阻的接触窗的制造方法。

背景技术

随着半导体工艺技术的快速发展，为了增进元件的速度与效能，整个电路元件的尺寸必须不断缩小，并持续不断地提升元件的集成度(integration)。在要求元件集成度愈来愈高的情况下，还必须考虑元件物理特性上的改变(如元件之间的接触电阻(contact resistance))，以避免元件的操作速度及效能受影响。

以存储器为例，一个存储单元通常是由一个晶体管以及一个电容器所组成。晶体管包括栅极和源极/漏极区。晶体管中的栅极会与相对应的字元线(word line，WL)电连接，而晶体管中的源极则通过接触窗与相对应的位元线(bit line，BL)电连接。

目前，在形成接触窗的开口之后且在开口填入导体层之前，通常会对开口进行清洗步骤，以清除开口底部的杂质或原生氧化层(native oxide)，以达到降低接触电阻的目的。然而，上述方法在工艺中仍然存在有一些问题无法解决，进而影响到元件的效能。

图1A至图1C是已知的接触窗的制造流程剖面示意图。

请参照图1A，提供硅基底100。硅基底100上已形成有栅极结构102，而硅基底100中已形成有源极/漏极区104。接着，在硅基底100上依序形成一层硼磷硅玻璃(boronphosphosilicate glass，BPSG)层106、一层氧化硅层108和一层图案化光致抗蚀剂层110。特别说明的是，为简化图示，故于此省略栅极结构102的详细构造。

请参照图1B，以图案化光致抗蚀剂层110为掩模，进行干式蚀刻工艺，移除暴露出的氧化硅层108、硼磷硅玻璃层106以及部分硅基底100，而形成开口112。之后，利用氧等离子体(oxygen plasma)进行灰化(ashing)步骤，以去除图案化光致抗蚀剂层110。然而，在进行灰化步骤时，硅基底100会与氧气接触，容易在开口112所暴露出的硅基底100表面发生氧化作用而形成一层原生氧化层114。位于开口112底部的原生氧化层114会造成后续形成的接触窗的接触电阻升高，进而对元件效能造成影响。

此外，在去除图案化光致抗蚀剂层110之后，通常会进行湿式清洗工艺，以移除附着于介电层108表面上的微粒、杂质或者任何会妨害元件效能的不洁物。

请参照图1C，利用缓冲氢氟酸(buffer hydrofluoric acid，BHF)溶液进行湿式蚀刻工艺，以去除原生氧化层114。然而，在去除原生氧化层114的同时，也会侵蚀部分硼磷硅玻璃层106、氧化硅层108与硅基底100。特别是，经掺杂的硼磷硅玻璃层106会比未经掺杂的氧化硅层108具有较大的湿式蚀刻选择性，使得开口112的侧壁会发生过度侵蚀而内凹的情况，导致后续预形成的接触窗的关键尺寸(critical dimension，CD)过大。此外，若是开口112底部的硅基底100受到蚀刻液的侵蚀而凹陷，则会严重影响工艺的可靠度以及元件效能。

因此，如何有效地清除原生氧化物并避免关键尺寸被扩大，以确保所形成的接触窗的品质是业界亟欲解决的课题之一。

发明内容

本发明提供一种降低接触电阻的接触窗的制造方法，可以防止原生氧化层的产生以降低接触电阻。

本发明还提供一种降低接触电阻的接触窗的制造方法，能够有助于避免关键尺寸被扩大。

本发明提出一种降低接触电阻的接触窗的制造方法。首先，提供其上已依序形成有保护层及介电层的基底。之后，进行干式蚀刻工艺，以移除部分介电层，而形成暴露部分保护层的开口。接着，进行湿式清洗工艺。然后，进行干式清洗工艺，以移除位于开口底部的保护层。继之，于开口中形成导体层。

在本发明一实施例中，上述干式清洗工艺所使用的气体源例如是氢氟酸(HF)、氨气(NH₃)和氩气(Ar)。

在本发明一实施例中，上述在干式清洗工艺中的氢氟酸的流量介于10sccm至100sccm之间。

在本发明一实施例中，上述在干式清洗工艺中的氨气的流量介于10sccm至100sccm之间。

在本发明一实施例中，上述在干式清洗工艺中的氩气的流量介于5sccm至100sccm之间。