[發明專利]接觸孔的制作方法

有效

• 申請號: 201410339008.0
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN105374736B
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 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
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

本申請公開了一種接觸孔的制作方法。其中，該制作方法包括：在襯底的表面上遠離襯底的方向上依次形成介質層和具有圖形的掩膜層；沿掩膜層中圖形的長軸方向，在裸露于圖形外的介質層的兩端上形成輔助掩膜層；沿掩膜層中圖形向下刻蝕輔助掩膜層和介質層至暴露出襯底，在介質層中形成接觸孔；去除掩膜層。該制作方法利用輔助掩膜層在后續刻蝕介質層形成接觸孔的過程中所產生的刻蝕殘留物，以使得介質層中沿接觸孔短軸方向的內壁上形成的刻蝕殘留物等于沿接觸孔長軸方向的內壁上形成的刻蝕殘留物，進而使得接觸孔中沿短軸方向的尺寸變化值等于沿長軸方向的尺寸變化值，從而獲得具有設計尺寸的接觸孔。

技術領域

本申請涉及半導體集成電路制作技術領域，具體而言，涉及一種接觸孔的制作方法。

背景技術

在半導體器件的制作過程中，在襯底上形成柵極之后，會在柵極及柵極之間的源漏極與互連層之間形成接觸孔，并在接觸孔中填充形成金屬層，以實現源漏極與上層互連結構之間的互連。現有技術中接觸孔的形狀有多種，例如直角形狀，還有倒梯形形狀等。

圖1至2示出了現有半導體器件中接觸孔的制作方法。該制作方法包括以下步驟：首先，在襯底10′上遠離襯底10′的方向上依次形成介質層30′和具有圖形60′的掩膜層40′，其中介質層30′包括刻蝕阻擋層31′和介電材料層33′，掩膜層40′包括掩膜材料層41′和抗反射涂層43′，上述圖形60′通過刻蝕掩膜材料層41′和抗反射涂層43′形成，且由于上述刻蝕過程中刻蝕離子對抗反射涂層43′的作用力大于對掩膜材料層41′的作用力，使得抗反射涂層43′上形成斜面結構，進而形成如圖1和圖1a所示的基體結構；然后，沿掩膜層40′中圖形60′刻蝕介質層30′至暴露出襯底10′以在介質層30′中形成接觸孔70′，并去除掩膜層40′，進而形成如圖2和圖2a所述的基體結構。

在刻蝕上述介質層形成接觸孔的過程中，不可避免的會形成刻蝕殘留物，這些刻蝕殘留物會沉積在經刻蝕形成的過渡通孔的內壁上，由于這些刻蝕殘留物在所刻蝕的通孔的內壁上沉積不均，這就使得在進一步刻蝕過程中對過渡通孔的內壁刻蝕程度不同，進而使得在介質層中最終所形成接觸孔的尺寸與欲想形成的接觸孔的尺寸發生改變，且越靠近襯底的位置這種尺寸變化越大。特別是在相鄰柵極之間的介質層中形成接觸孔時，由于所欲形成的接觸孔中沿垂直于柵極延伸方向(相鄰柵極之間連線的方向)上的距離X小于沿柵極延伸方向上的距離Y，因此刻蝕過程中，接觸孔中沿垂直于柵極延伸方向的內壁上形成的刻蝕殘留物多于沿柵極延伸方向的內壁上形成的刻蝕殘留物，使得所形成的接觸孔中沿柵極之間方向的尺寸變化值ΔX明顯大于沿柵極延伸方向的尺寸變化值ΔY，進而導致無法獲得具有設計尺寸的接觸孔。例如，在閃速存儲器中接觸孔的制作過程中，所形成的接觸孔中沿柵極之間方向的尺寸變化值ΔX為40nm，接觸孔中沿柵極延伸方向的尺寸變化值ΔY為15nm，因此ΔX/ΔY等于2.7，遠大于目標值1。

與上述在柵極之間的源漏極與互連層之間形成接觸孔的情況相似的，目前，在刻蝕形成長軸與短軸不相等的接觸孔時，經常會出現無法根據需要獲得具有設計尺寸的接觸孔的問題。

發明內容

本申請旨在提供一種接觸孔的制作方法，以獲得具有設計尺寸的接觸孔。

本申請提供了一種接觸孔的制作方法，接觸孔的長軸與短軸不相等，該制作方法包括：在襯底的表面上遠離襯底的方向上依次形成介質層和具有圖形的掩膜層；沿掩膜層中圖形長軸方向，在裸露于圖形外的介質層的兩端上形成輔助掩膜層；沿掩膜層中圖形向下刻蝕輔助掩膜層和介質層至暴露出襯底，在介質層中形成接觸孔；去除掩膜層。

進一步地，在上述制作方法中，形成掩膜層的步驟包括：在介質層上沿遠離介質層的方向依次形成掩膜預備層和具有通孔的第一光刻膠層，通孔的形狀與所欲形成的接觸孔的形狀相同；沿通孔刻蝕掩膜預備層至暴露出介質層，形成圖形化的掩膜層；去除剩余的第一光刻膠層。

進一步地，在上述制作方法中，刻蝕掩膜預備層形成具有圖形的掩膜層的步驟后，進一步刻蝕去除部分介質層，優選去除介質層的厚度為