[發明專利]接觸插塞的形成方法

有效

• 申請號: 201410184887.4
• 申請日: 2014-05-04
• 公開（公告）號: CN105097650B
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 張海洋;黃敬勇;何其暘
• 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
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳圳添;駱蘇華

1.一種接觸插塞的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底上具有MOS晶體管，所述MOS晶體管具有位于柵極結構側面的側墻；

在所述基底上形成層間介質層；

在所述層間介質層上形成高K介質層；

依次蝕刻所述高K介質層和所述層間介質層至露出所述基底形成接觸孔，所述依次蝕刻所述高K介質層和所述層間介質層的過程包括：采用第一次各向異性干法刻蝕工藝蝕刻所述高K介質層和所述層間介質層，直至所述接觸孔的底部與所述柵極結構頂部位于同一平面；采用第二次各向異性干法刻蝕工藝從所述側墻頂部所在平面繼續蝕刻所述層間介質層，直至形成所述接觸孔；

沿所述接觸孔，繼續蝕刻所述高K介質層，直至所述接觸孔位于所述高K介質層部分的直徑增大；

采用導電材料填充滿所述接觸孔。

2.如權利要求1所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，采用各向同性干法刻蝕工藝沿所述接觸孔蝕刻所述高K介質層。

3.如權利要求2所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，所述各向同性干法刻蝕工藝使所述接觸孔位于所述高K介質層部分的直徑增大至原來的1.5至2.5倍。

4.如權利要求3所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，所述各向同性干法刻蝕工藝采用的氣體包括CF₄和CHF₃，CF₄的流量范圍為10sccm～300sccm，CHF₃的流量范圍為10sccm～200sccm。

5.如權利要求4所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，所述各向同性干法刻蝕工藝采用的壓強范圍為25mTorr～100mTorr，反應高頻功率范圍為100w～2000w，反應低頻功率范圍為100w～500w。

6.如權利要求1所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，所述第一次各向異性干法刻蝕工藝采用的氣體包括CF₄和CHF₃，CF₄的流量范圍為10sccm～300sccm，CHF₃的流量范圍為10sccm～200sccm。

7.如權利要求1所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，所述第一次各向異性干法刻蝕工藝采用的壓強范圍為25mTorr～100mTorr，反應高頻功率范圍為100w～2000w，反應低頻功率范圍為100w～2000w。

8.如權利要求1所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，所述第二次各向異性干法刻蝕工藝采用的氣體包括C₄F₆、C₄F₈、Ar和O₂，CF₄的流量范圍為5sccm～50sccm，C₄F₈的流量范圍為10sccm～50sccm，Ar的流量范圍為10sccm～100sccm，O₂的流量范圍為5sccm～100sccm。

9.如權利要求1所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，所述側墻頂部到所述層間介質層上表面的高度范圍為

10.如權利要求2所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，在所述第二次各向異性干法刻蝕工藝之后，且在所述各向同性干法刻蝕工藝之前，還包括對所述接觸孔進行沖刷的步驟。

11.如權利要求10所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，所述沖刷工藝采用的氣體包括O₂、CO₂和N₂的至少其中之一。

12.如權利要求1所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，在形成所述接觸孔之后，且在填充所述接觸孔之前，還包括對所述接觸孔進行修復處理的步驟。

13.如權利要求12所述的接觸插塞的形成方法，其特征在于，所述修復處理采用的氣體包括N₂、H₂和CO的至少其中之一。