[發明專利]設置頂部刻蝕阻擋層以增加接觸孔刻蝕制程窗口的方法

有效

• 申請號: 201110160287.0
• 申請日: 2011-06-15
• 公開（公告）號: CN102420175A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 景旭斌;楊斌;郭明升
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/311
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種設置頂部刻蝕阻擋層以增加接觸孔刻蝕制程窗口的方法，其特征在于，

步驟a：在一包含有半導體器件單元的襯底上形成一層間介質層，同時將半導體器件單元所包含的第一柵極和第二柵極覆蓋；

步驟b：在所述介質層上淀積一刻蝕阻擋層；

步驟c：在刻蝕阻擋層上旋涂光刻膠，進行第一次光刻形成柵極通孔、有源區通孔、柵極-有源區通孔的開口圖形；

步驟d：利用開口圖形進行第一干法刻蝕，打開刻蝕阻擋層，并刻蝕介質層，以形成柵極通孔、有源區通孔和柵極-有源區通孔，使所述柵極通孔的底部止于并接觸所述第一柵極；使所述有源區通孔的底部止于介質層中，且不接觸半導體器件單元的有源區；使所述柵極-有源區通孔底部的一部分區域止于并接觸所述第二柵極，同時使柵極-有源區通孔底部的另一部分區域止于介質層中，且不接觸半導體器件單元的有源區；

步驟e：去除光刻膠；

步驟f：第二次在刻蝕阻擋層上旋涂光刻膠，并進行第二次光刻，第二次旋涂的光刻膠將所述柵極通孔覆蓋，第二次光刻所形成的開口圖形將所述有源區通孔和柵極-有源區通孔露出；

步驟g：利用第二次光刻所形成的開口圖形進行第二干法刻蝕，刻蝕掉所述有源區通孔底部的介質層直至源區通孔止于并接觸部分有源區，并刻蝕掉所述柵極-有源區通孔底部止于介質層中的一部分區域下方的介質層，直至柵極-有源區通孔止于并接觸部分有源區；

步驟h：將第二次旋涂的光刻膠去除。

2.根據權利要求1所述的設置頂部刻蝕阻擋層以增加接觸孔刻蝕制程窗口的方法，其特征在于，所述步驟d之后還包括：進行過刻蝕，使所述有源區通孔和柵極-有源區通孔的深度均超過所述柵極通孔的深度。

3.根據權利要求1所述的設置頂部刻蝕阻擋層以增加接觸孔刻蝕制程窗口的方法，其特征在于，將所述刻蝕阻擋層的厚度控制在100A到400A之間。

4.根據權利要求1所述的設置頂部刻蝕阻擋層以增加接觸孔刻蝕制程窗口的方法，其特征在于，步驟b中淀積氮化硅以形成所述刻蝕阻擋層。

5.根據權利要求1所述的設置頂部刻蝕阻擋層以增加接觸孔刻蝕制程窗口的方法，其特征在于，所述第一次光刻的精度大于所述第二次光刻的精度。

6.根據權利要求1所述的設置頂部刻蝕阻擋層以增加接觸孔刻蝕制程窗口的方法，其特征在于，所述步驟a之后還包括：對介質層進行化學機械研磨平坦化的工藝。

7.根據權利要求2所述的設置頂部刻蝕阻擋層以增加接觸孔刻蝕制程窗口的方法，其特征在于，所述過刻蝕所形成的有源區通孔和柵極-有源區通孔的深度是第一干法刻蝕所形成的有源區通孔和柵極-有源區通孔的深度的20%。

8.根據權利要求1所述的設置頂部刻蝕阻擋層以增加接觸孔刻蝕制程窗口的方法，其特征在于，最終柵極-有源區通孔同時置于所述第二柵極和部分有源區上方，并通過填充至柵極-有源區通孔中的導電材料將第二柵極和柵極-有源區通孔所接觸的部分有源區進行電性連接，并且柵極-有源區通孔的橫截面為矩形。

9.根據權利要求1所述的設置頂部刻蝕阻擋層以增加接觸孔刻蝕制程窗口的方法，其特征在于，步驟h之后還包括：進行常規后續金屬化工程。

10.根據權利要求1所述的設置頂部刻蝕阻擋層以增加接觸孔刻蝕制程窗口的方法，其特征在于，步驟h之后還包括：在進行后續化學機械研磨工程中將所述刻蝕阻擋層剝離。