[發明專利]接觸通孔刻蝕方法

有效

• 申請號: 201110299840.9
• 申請日: 2011-10-08
• 公開（公告）號: CN103035510A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 隋運奇;王新鵬
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/768
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司 11018
• 代理人: 牛崢;王麗琴

1.一種接觸通孔刻蝕方法，包括：

提供襯底，所述襯底上形成有具有柵極區和有源區的半導體結構；

在所述半導體結構上沉積第一層間介質隔離層；

在所述第一層間介質隔離層上對應柵極區位置形成覆蓋柵極區的柵極耐刻蝕層，并在所述耐刻蝕層上沉積第二層間介質隔離層；

在所述第二層間介質隔離層上涂覆光刻膠；

根據形成柵極通孔、源漏接觸通孔及共享接觸通孔的位置圖案化所述光刻膠，并以圖案化的光刻膠作為掩膜對所述第二、第一層間介質隔離層進行干法刻蝕分別形成柵極通孔、源漏接觸通孔及共享接觸通孔。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述組成耐刻蝕層的材料為SiON。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在第一層間介質隔離層上對應柵極區位置形成耐刻蝕層的步驟包括：

在所述第一層間介質層上沉積耐刻蝕層；

在所述耐刻蝕層上沉積可自組裝兩嵌段共聚物層；

生成預成型的導向自組裝模板，所述預成型的導向自組裝模板具有第一區域和第二區域，所述第一區域包圍所述第二區域，且所述第一區域對兩嵌段共聚物中的第一組分呈中性潤濕，所述第二區域與所述兩嵌段共聚物的第二組分呈選擇性潤濕，所述第二區域覆蓋柵極區；

將所述導向自組裝模板覆蓋所述兩嵌段共聚物層，并使第二區域對準所述柵極區；

對所述半導體結構進行退火形成嵌段共聚物自組裝層，移除所述預成型的導向自組裝模板，并去除所述預成型的導向自組裝模板第一區域對應的共聚物自組裝層，生成對應覆蓋所述半導體結構柵極區的自組裝掩膜；

利用所述自組裝掩膜刻蝕所述耐刻蝕層，生成對應覆蓋所述半導體結構柵極區的耐刻蝕層，并去除所述自組裝掩膜。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二區域成矩形島狀，所述第二區域橫向寬度大于等于所述柵極區寬度，小于有源區寬度。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用蒸發或濕法刻蝕去除所述預成型的自組裝模板第一區域對應的嵌段共聚物自組裝層。

6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述生成預成型的導向自組裝模板包括：

在基板上沉積與所述兩嵌段共聚物中第一組分呈中性潤濕的聚合物墊層；

在所述聚合物墊層上形成圖案化的掩膜，并以圖案化掩膜對暴露出的聚合物墊層進行化學改性，形成由化學改性后的聚合物墊層形成的第二區域以及圍繞所述第二區域的、由未化學改性的聚合物墊層形成的第一區域組成的預成型的導向自組裝模板。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述兩嵌段共聚物為聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯PS-b-PMMA，所述聚合物墊層為苯基乙基三氯硅烷PETS。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述化學改性后的苯基乙基三氯硅烷PETS的第二區域與所述聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯PS-b-PMMA中的PMMA組分選擇性潤濕；所述未化學改性的苯基乙基三氯硅烷PETS第一區域相對聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯PS-b-PMMA中的PS組分呈中性潤濕。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述圖案化掩膜具有矩形通孔，所述矩形通孔橫向寬度大于等于所述柵極區寬度，小于有源區寬度。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，以圖案化掩膜對暴露出的聚合物墊層在含氧氣氛下利用軟X射線輻照所述暴露出的聚合物墊層進行化學改性。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，所述軟X射線波長為1.1nm，在一標準大氣壓的氧氣氣氛下進行輻照。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述退火通過紫外線在190攝氏度下退火148小時。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述兩嵌段共聚物聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯PS-b-PMMA中PS∶PMMA重量比范圍為20∶80至80∶20。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述半導體結構的柵極區寬度為14～180nm，有源區寬度為30～300nm；所述預成型的導向自組裝模板的第二區橫向寬度為14～180nm。