[发明专利]自对准硅化物膜制程及结构

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制程技术，更具体地说，涉及一种自对准硅化物SAB制程及结构。

背景技术

在半导体制程中，Ti/Co硅化物过程是一个自对准的过程，也被称为salicide过程。因为Ti/Co可以与Si反应，但是不会与硅氧化物(比如SiO2)、硅氮化物(比如Si3N4)或者是硅氮氧化物(SiON)反应。因此，Ti/Co硅化物仅仅会寻找到Si的部分进行反应，而对于由硅氧化物(比如SiO2)、硅氮化物(比如Si3N4)或者是硅氮氧化物(SiON)所覆盖的部分，不会进行反应，就好比Ti/Co硅化物会自行对准Si的部分。因此Ti/Co硅化物过程被称为自对准过程，或者是自对准硅化物过程(salicide)。

在半导体器件的制作过程中，有一些器件需要salicide过程，而有一些器件需要非自对准硅化物non-salicide过程，比如，在一些的电路中，会使用到非自对准硅化物电阻(non-salicide resistor)。当一个电路中既有需要salicide过程的器件，又有需要non-salicide过程的器件时，就需要使用上面所提到的Ti/Co硅化物的特性，利用不会与Ti/Co反应的材料将需要non-salicide过程的器件覆盖起来。这种用于覆盖non-salicide器件的材料就称为自对准硅化物(SAB)膜。

在现有的技术中，SAB膜采用的材料是高含硅氧化物(silicon richoxide，SRO)。但是，SRO存在着如下的问题:

1)SRO的光刻属性非常差，因此导致关键尺寸(Critical dimension)不佳。于是，在对于non-salicide器件，比如non-salicide电阻十分敏感的电路中，电路的性能就会受到很大的影响。

2)对于有SRO材料制作的SAB膜，其干法刻蚀的准确度不高。对于SRO材料制作的SAB膜，其刻蚀过程分为两个阶段，首先是采用干法刻蚀将大部分的SAB膜移除，之后再采用湿法刻蚀将剩余部分的SAB膜移除。干法刻蚀速度快，但是会对除SAB膜以外的其他器件也造成损伤，而湿法刻蚀速度较慢，但是对于其他的器件比较安全，不会造成其他器件的损伤。在现有的技术中，会设定一个预定的时间，在这个预定的时间内采用干法刻蚀快速地刻蚀掉大部分的SAB膜，之后停止干法刻蚀，换用湿法刻蚀对剩余的SAB膜进行刻蚀。但是，由于在实际的SAB膜的沉积过程中，SAB膜的厚度每次会有所不同，而预定的时间是不经常改变的，这样，有时干法刻蚀过程会显得过长，导致潜在的器件损伤的可能，有时干法刻蚀的过程又会显得不足，使得较多的SAB膜需要使用湿法刻蚀来进行消除，导致制程的时间增加。

发明内容

本发明旨在提供一种新的SAB膜结构及其制程，使得SAB膜能具有良好的光刻特性，并且能精确地进行干法、湿法刻蚀的切换，在确保器件安全的情况下尽量加快制程的速度。

根据本发明的一方面，提供一种自对准硅化物SAB制程，用于制作需要使用非自对准硅化物器件的制程中，该SAB制程包括:

沉积SAB膜，该SAB膜为ONO结构；

对SAB膜进行光刻；

进行非自对准硅化物器件的制作；

对SAB膜进行干法刻蚀，其中该干法刻蚀过程为端点控制过程；

对SAB膜进行湿法刻蚀。

根据一实施例，该ONO结构包括依次叠加的第一SiO₂层、SiON层和第二SiO₂层。

根据一实施例，该干法刻蚀过程的端点为SiON层和第二SiO₂层的分界面，且该干法刻蚀过程的端点由光反射性能参数确定。

根据一实施例，该干法刻蚀过程包括:

使用第一刻蚀气体刻蚀第一SiO₂层；

检测第一SiO₂层和SiON层的分界面，切换第二刻蚀气体；

使用第二刻蚀气体刻蚀第二SiON层。

根据一实施例，检测第一SiO₂层和SiON层的分界面通过光反射性能参数确定。

根据本发明的另一方面，提供一种自对准硅化物SAB膜结构，其中，该SAB膜为ONO结构。

根据一实施例，该ONO结构包括依次叠加的第一SiO₂层、SiON层和第二SiO₂层。