[发明专利]制造半导体器件的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年2月28日提交的申请号为10-2011-0017805的韩国专利申请的优先权，本文通过引用包括该申请的全部内容。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及一种制造半导体器件的方法，更具体而言涉及一种可以保证接触孔之间的适当的尺寸余量的半导体器件制造方法。

背景技术

由于半导体器件集成度随着30nm以下的工艺技术的发展而提高，栅、位线、通孔、接触孔等的图案的临界尺寸(CD)(例如线宽)变得更小，因此形成适当的图案变得更加困难。特别是，随着集成度的提高，图案的高宽比也增大，因此，更加难以执行形成层间电介质(inter-layer dielectric，ILD)层的工艺。

这里，可以使用诸如正硅酸四乙酯(TEOS)层、高密度等离子体(HDP)层、或硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)层的绝缘层用于层间电介质层。但是，由于作为间隙填充材料有限制，TEOS层或HDP层难以用作层间电介质层。

根据另一个实例，使用旋涂电介质(SOD)层的方法可以用来获得良好的间隙填充性能。在此，通过经由旋涂法涂敷基于聚硅氮烷的材料(如，全氢聚硅氮烷(PSZ))并执行高温热处理来形成SOD层。形成基于聚硅氮烷的SOD层的工艺相对简单并且具有高吞吐量。

然而，通常利用在约850℃或更高的温度下执行的热处理来形成基于聚硅氮烷的SOD层，其中，由于在热处理期间产生的烟(fume)的原因而可能发生组分变化和体积收缩，并因此引起图案形状的变形。由于基于聚硅氮烷的SOD层的内部部分和下部部分倾向于没有完全致密化，因此在后续工艺期间可能产生空隙。

由于以上讨论的现有的实例的特征的原因，通常使用硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)来形成层间电介质层。

BPSG层的优点在于，可以通过增加层中的硼和磷的浓度以及增加后续退火工艺的温度来提高其间隙填充性能。

图1是说明根据现有技术的制造半导体器件的方法的截面图。

参照图1，通过对衬底11执行浅沟槽隔离(STI)工艺来形成填充沟槽的隔离层12。然后，在衬底11之上形成接触插塞13。

然后，在包括接触插塞13的衬底结构之上形成层间电介质层14。层间电介质层14包括BPSG。通过化学机械抛光(CMP)工艺将层间电介质层14平坦化。

然后，通过刻蚀层间电介质层14形成接触孔15，然后通过清洁工艺清洁所述接触孔15。

根据一个实例，当硼和/或磷的浓度较高时，用作层间电介质层14的BPSG可能产生诸如磷酸硼(BPO₄)微晶的副产物。在这种情况下，可能难以执行CMP工艺。另外，对于在干法刻蚀工艺和湿法刻蚀工艺期间使用的刻蚀剂，BPSG具有比氧化硅(SiO₂)层更快的刻蚀速率，其中，如果严格地执行清洁工艺，则在所得结构中可能产生桥接16。

因此，能够通过在暴露的BPSG上局部地诱导致密化而在刻蚀工艺期间最小化/减少层间电介质层损失的半导体器件制造方法会是有用的。

发明内容

本发明的示例性实施例针对一种可以防止在清洁工艺期间因层间电介质层的损失而形成桥接的半导体器件制造方法。

根据本发明一个示例性实施例，一种制造半导体器件的方法包括以下步骤：形成含有杂质的绝缘层；通过刻蚀绝缘层来形成接触孔；执行降低绝缘层的表面的杂质浓度的处理；以及清洗接触孔。

根据本发明另一个示例性实施例，一种制造半导体器件的方法包括以下步骤：在衬底之上形成多个图案；形成层间电介质层以间隙填充图案之间的间隔，其中层间电介质层含有磷作为杂质；通过刻蚀层间电介质层来形成接触孔；执行降低层间电介质层的表面上的杂质的浓度的处理；以及清洗接触孔。

根据本发明另一个示例性实施例，一种制造半导体器件的方法包括以下步骤：在衬底之上形成第一接触插塞；在第一接触插塞之上形成硼磷硅酸盐玻璃(BPSG)层；通过刻蚀BPSG层形成暴露出第一接触插塞的接触孔；通过使用将硫酸和过氧化氢混合所制备的溶液，对接触孔的侧壁执行处理；清洗接触孔；以及在接触孔中形成第二接触插塞。

附图说明

图1是说明根据现有技术的制造半导体器件的方法的截面图。

图2是说明根据本发明一个示例性实施例的对绝缘层执行预处理的预处理方法的截面图。

图3A至图3E是描述根据本发明一个示例性实施例的利用预处理方法制造半导体器件的方法的截面图。