[发明专利]一种连接孔结构的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种连接孔结构的制备方法。

背景技术

在半导体的生产工艺中，例如包括MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor金属氧化物半导体场效应晶体管，简称MOSFET)的器件集成度的不断提高，半导体器件的小型化也正正面临着挑战。连接孔结构是半导体中常见的结构，一般用于对连接孔结构上下的结构进行电连接。

但是，传统的连接孔结构的制备工艺中，往往会采用非定型碳进行配合，刻蚀完成后会在氧离子的环境下去除非定型碳，这样做会产生少量的具有腐蚀效果的富含氢氟的离子团，从而对连接孔结构底部的钨金属进行腐蚀，进而影响器件的性能。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种连接孔结构的制备方法，其中，包括：

步骤S1，提供上表面制备有一钨金属层的晶圆；

步骤S2，于所述钨金属层的上表面依次制备一氧化层和一非定型碳薄膜层；

步骤S3，采用一光刻工艺于所述非定型碳薄膜层和所述钨金属层内形成通孔；

步骤S4，采用一等离子刻蚀工艺去除所述非定型碳薄膜层；

其中，所述步骤S4中，所述等离子刻蚀工艺采用的反应气体为氮气和氢气的混合气体。

上述的制备方法，其中，所述步骤S4中，所述等离子刻蚀工艺采用恒定的射频频率。

上述的制备方法，其中，所述步骤S4中，所述射频频率为1000～5000W。

上述的制备方法，其中，所述步骤S4中，所述氮气的流量为200～8000sccm。

上述的制备方法，其中，所述步骤S4中，所述氢气的流量为200～7000sccm。

上述的制备方法，其中，所述步骤S4中，所述等离子刻蚀工艺采用双保护层对晶圆进行保护。

上述的制备方法，其中，所述步骤S4中，所述等离子刻蚀工艺采用的压强为400～1000mtorr。

上述的制备方法，其中，所述步骤S4中，所述等离子刻蚀工艺的刻蚀时间为600～900s。

有益效果：本发明提出的一种连接孔结构的制备方法，不会对钨金属层产生影响，保证了钨金属层的完整，进而保证器件的性能。

附图说明

图1为本发明一实施例中连接孔结构的制备方法的步骤流程图；

图2～3为本发明一实施例中连接孔结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

如图1所示，在一个较佳的实施例中，提出了一种连接孔结构的制备方法，图2～3所示的是各步骤形成的结构示意图，其中，该制备方法可以包括：

步骤S1，提供上表面制备有一钨金属层10的晶圆；

步骤S2，于钨金属层10的上表面依次制备一氧化层20和一非定型碳薄膜层30；

步骤S3，采用一光刻工艺于非定型碳薄膜层30和钨金属层10内形成通孔TR；

步骤S4，采用一等离子刻蚀工艺去除非定型碳薄膜层30；

其中，步骤S4中，等离子刻蚀工艺采用的反应气体为氮气和氢气的混合气体。

上述技术方案中，采用氮气和氢气的混合气体取代氧气，避免了原本的氧气环境下产生的少量氟化氢对钨金属层30的腐蚀，保证了钨金属层30表面的完整，进而保证了器件的性能，可靠性高；晶圆中还可以形成有其他结构，但这些结构属于现有技术，在此不再赘述；本发明中的制备方法可以适用于各种半导体器件的制备中，不仅限于MOSFET器件。

在一个较佳的实施例中，步骤S4中，等离子刻蚀工艺采用恒定的射频频率。

上述实施例中，优选地，步骤S4中，射频频率为1000～5000W(瓦)，例如为1500W，或2000W，或2500W，或3000W，或3500W，或4000W，或4500W等。

在一个较佳的实施例中，步骤S4中，氮气的流量为200～8000sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute每分钟标准毫升，简称sccm)，例如为800sccm，或2000sccm，或3000sccm，或3500sccm，或4000sccm，或5000sccm，或6000sccm，或7000sccm等。