[發明專利]形成孔的方法

有效

• 申請號: 201210122591.0
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN103377993A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 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: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/311
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及形成孔的方法。

背景技術

圖1～圖4為現有技術中形成孔的方法的剖面結構示意圖，參考圖1～圖4，現有技術中形成孔的方法為：參考圖1，提供基底10，在基底10上形成介質層11；參考圖2，在介質層11上形成光刻膠層12，該光刻膠層12中具有開口121，開口121定義孔的位置；參考圖3，以光刻膠層12為掩膜干法刻蝕介質層11形成孔111；參考圖4，灰法去除光刻膠層12。其中，該孔可以為接觸孔(contact)，也可以為通孔(via)。

然而，隨著半導體器件的關鍵尺寸越來越小，相鄰孔的孔距(pitch)也越來越小，在孔距小于100nm時，很難利用光刻膠層定義出孔的位置。由于，圖形化光刻膠層時曝光分辨率的限制以及光學鄰近效應的影響，會出現相鄰孔圖形粘連的現象。在孔內填充導電材料形成接觸插栓或插栓后，相鄰的插栓會出現相互接觸導通的現象，從而導致器件的失效。例如，圖5為本發明具體實施例的SRAM存儲器中一個存儲單元的布局示意圖，參考圖5，SRAM存儲器中包括多個晶體管，每一個晶體管包括柵極51、位于柵極51兩側的有源區52，接觸插栓位于有源區52、柵極51上，通過接觸插栓將各個晶體管按照預定的方式連接起來。由于光刻分辨率的限制，形成接觸孔時，相鄰的接觸孔容易產生粘連現象，導致相鄰的接觸插栓接觸導通，結合參考圖6，例如接觸插栓531和接觸插栓532容易粘連在一起而接觸導通。

現有技術中有許多關于形成孔的方法，例如，2012年1月12日公開的公開號為US2012/0006523A1的美國專利文獻，然而均沒有解決以上技術問題。

發明內容

本發明解決的問題是現有技術形成孔的方法會出現相鄰孔粘連。

為解決上述問題，本發明提供一種形成孔的方法，包括：

提供基底，在所述基底上形成有介質層；

在所述介質層上形成第一圖形化的掩膜層和第二圖形化的掩膜層，所述第一圖形化的掩膜層和第二圖形化的掩膜層共同形成的圖形定義出孔的位置，其中，所述第一圖形化的掩膜層沿列方向定義孔的位置，所述第二圖形化的掩膜層沿行方向定義孔的位置；

以所述第一圖形化的掩膜層和第二圖形化的掩膜層為掩膜，干法刻蝕所述介質層形成孔。

可選的，在所述介質層上形成第一圖形化的掩膜層的方法包括：

在所述介質層上形成高級圖形膜層；

在所述高級圖形膜層上形成第一圖形化的光刻膠層；

以所述第一圖形化的光刻膠層為掩膜干法刻蝕部分厚度的所述高級圖形膜層。

可選的，形成第一圖形化的光刻膠層之前，還包括：在所述高級圖形膜層上形成硬掩膜層，以所述第一圖形化的光刻膠層為掩膜干法刻蝕部分厚度的所述高級圖形膜層之前，干法刻蝕所述硬掩膜層。

可選的，所述硬掩膜層為無機材料的抗反射層。

可選的，所述硬掩膜層為金屬硬掩膜層。

可選的，所述金屬硬掩膜層的材料為TiN或TaN。

可選的，形成第一圖形化的光刻膠層的方法包括：形成第一光刻膠層，對第一光刻膠層進行曝光、顯影形成第一圖形化的光刻膠層。

可選的，形成第二圖形化的掩膜層的方法包括：

形成第二圖形化的光刻膠層，覆蓋所述第一圖形化的掩膜層；

可選的，形成第二圖形化的光刻膠層之前，還包括：

形成底部抗反射層，覆蓋所述第一圖形化的掩膜層；

所述第二圖形化的光刻膠層形成在所述底部抗反射層上。

可選的，所述底部抗反射層的材料為有機材料。

可選的，形成底部抗反射層的方法包括：

在所述第一圖形化的掩膜層上涂覆有機材料層；

對所述有機材料層進行軟烘，形成底部抗反射層。

可選的，形成第二圖形化的光刻膠層的方法包括：形成第二光刻膠層，對第二光刻膠層進行曝光、顯影形成第二圖形化的光刻膠層。

可選的，所述介質層為單層結構或疊層結構。

可選的，所述孔為通孔或接觸孔。

可選的，單層結構的介質層的材料為氧化硅、低k介質材料或超低k介質材料。

可選的，疊層結構的介質層中每一層的材料可以為氧化硅、低k介質材料或超低k介質材料。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：