[發明專利]半導體器件及其制造方法

無效

• 申請號: 200710161528.7
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號: CN101241898A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發明（設計）人: 辛容撤
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉繼富;顧晉偉

相關申請的交叉引用

本發明要求2007年2月9日提交的韓國專利申請10-2007-013669的優先權，其全部引入本文作為參考。

技術領域

本發明涉及半導體器件，更具體地涉及制造方法，其中基本上同時在單元區域上形成接觸塞和在周邊區域上形成接觸塞，減少工藝步驟的數目，并形成隔離膜，以隔離源極接觸塞和后續步驟的金屬線，減小半導體器件的高度。

背景技術

半導體快閃存儲器件包括多個存儲單元、選擇晶體管和高壓晶體管。常見的快閃存儲器件配置為串，其中多個存儲單元彼此平行布置，并且在串的兩端上，重復其中布置選擇晶體管的結構。本發明中，存儲單元和選擇單元位于單元區域，高壓晶體管位于周邊區域。

以下柵極可以稱為下部結構，在半導體器件上形成的金屬線可以稱為上部結構。為連接這兩種結構，在下部結構和上部結構之間形成接觸塞(或插塞)。

在單元區域上彼此鄰接的選擇晶體管之間形成的接觸塞分為源極接觸塞和漏極接觸塞。即，當在串的一側形成的接觸塞是源極接觸塞的時候，在串另一側形成的一個接觸塞是漏極接觸塞。

在周邊區域上的接觸塞直接連接到高壓晶體管或在半導體襯底上形成的接合區。

通常，用于在半導體襯底上形成接觸塞的方法如下。

首先，在其上形成有多個柵極的半導體襯底上形成用于隔離上部結構和下部結構的第一絕緣膜。另外，為形成源極接觸塞，在絕緣膜上形成僅在源極接觸塞區具有開口的掩模，并利用蝕刻過程形成源極接觸孔。隨后，形成金屬膜以完全填充源極接觸孔，從而形成源極接觸塞，然后實施化學機械拋光工藝以暴露第一絕緣膜。本發明中，源極接觸塞通常用于多個串中并以線型形成。因此，為了使源極接觸塞與金屬線隔離，在源極接觸塞和第一絕緣膜上形成第二絕緣膜。

為形成漏極接觸塞，在第二絕緣膜上形成僅在漏極接觸塞區具有開口的掩模，并根據掩模圖案使用蝕刻過程形成漏極接觸孔。隨后，形成金屬膜以徹底地填充漏極接觸孔，然后進行化學機械拋光工藝以在周邊區域上形成接觸塞。

單獨地進行這些形成接觸塞的步驟，使得源極接觸塞可以與后續金屬線隔離。因此，這些獨立的工藝增加了步驟的數目并因此增加生產成本和制造時間。

發明內容

本發明涉及制造半導體器件的方法，其中可以通過同時形成多個接觸孔降低步驟的數目。另外，在源極接觸塞上形成第一分隔膜使得后續的金屬線與源極接觸塞隔離，并在周邊區域上形成分隔接觸塞與金屬線的第二分隔膜，使得可以降低用以分隔接觸塞與金屬線的絕緣膜的高度，以減小器件的高度。

在一個實施方案中，一種半導體器件包括形成在半導體襯底上的柵極圖案，襯底限定單元區域和周邊區域。在單元區域中形成第一和第二接觸塞。在周邊區域中形成第三和第四接觸塞。在單元區域中形成第一分隔結構并覆蓋第一接觸塞。在周邊區域中形成第二分隔結構并限定第一和第二開口，第一開口暴露第三接觸塞的上部，第二開口暴露第四接觸塞的上部。在第一、第二、第三和第四接觸塞上形成第一、第二、和第三金屬線部分。在單元區域中形成第一金屬線部分并接觸第二接觸塞。在周邊區域中形成第二金屬線部分并接觸第三接觸塞。在周邊區域中形成第三金屬線部分并接觸第四接觸塞。第一分隔結構電學上隔離第一接觸塞與第一金屬部分。

一種根據本發明的半導體器件包括形成在半導體襯底上的柵極圖案。一種根據本發明的半導體器件包括形成在半導體襯底上含有柵極圖案的絕緣膜，并包括多個接觸孔。另外，半導體器件包括形成在接觸孔內的多個接觸塞和形成在接觸塞一部分上的第一分隔膜。另外，半導體器件包括暴露接觸塞的另一部分并限定用于待形成金屬線的區域的第二分隔膜以及形成在第二分隔膜之間的金屬線。

另外，根據本發明的半導體器件包括形成在半導體襯底上并含有字線、選擇線和柵極線的柵極圖案、形成在包括所述柵極圖案的半導體襯底上并含有多個接觸孔的絕緣膜，和分別形成在接觸孔內的多個接觸塞。另外，半導體器件包括在接觸塞中連接到單元區域源極的接觸塞上形成的第一分隔膜、暴露接觸塞中分別連接到單元區域漏極、周邊區域上的接合區和柵極線的接觸塞并限定待形成金屬線的區域的接合區第二分隔膜，和在第二分隔膜之間形成的金屬線。

第一和第二分隔膜形成為氮化物膜和氧化物膜的堆疊層，第一分隔膜的寬度大于在其下部上的接觸塞的寬度，第一分隔膜的厚度小于第二分隔膜的厚度。

第一分隔膜電學上分隔在其下部上的接觸塞與金屬線。