[發(fā)明專利]自對(duì)準(zhǔn)接觸孔的工藝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710906184.1
• 申請(qǐng)日: 2017-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN107833857B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭振強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L21/311;H01L21/027
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本發(fā)明公開了一種自對(duì)準(zhǔn)接觸孔的工藝方法，包含：步驟一，在硅襯底上形成一層多晶硅，然后再形成一層氮氧化硅；步驟二，利用柵極層次的光罩形成光刻膠圖形；然后對(duì)氮氧化硅及多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成晶體管的柵極；再對(duì)柵極上的氮氧化硅進(jìn)行回刻蝕；對(duì)柵極進(jìn)行快速熱退火或爐管，從而形成柵極二氧化硅保護(hù)層；步驟三，沉積氮化硅和二氧化硅；并對(duì)硅片進(jìn)行普遍刻蝕，從而形成柵極側(cè)墻；再刻蝕掉柵極側(cè)墻上和柵極頂部的氮氧化硅；進(jìn)行源漏區(qū)注入及形成鈷硅合金；步驟四，形成刻蝕阻擋層和接觸孔介質(zhì)層，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，進(jìn)行接觸孔刻蝕。本發(fā)明有更高的柵極側(cè)墻高度及更厚的柵極側(cè)墻，更好的保護(hù)了柵極，改善了接觸孔與柵極之間的擊穿電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，特別是指一種自對(duì)準(zhǔn)接觸孔的工藝方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的接觸孔工藝包含：步驟一、在硅襯底上利用化學(xué)氣相沉積一層多晶硅，然后利用柵極層次的光罩形成光刻膠圖形；然后對(duì)多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成晶體管的柵極；步驟二、對(duì)柵極進(jìn)行快速熱退火或爐管，從而形成柵極二氧化硅保護(hù)層；步驟三、然后利用低壓化學(xué)沉積的方法沉積氮化硅和二氧化硅；并對(duì)硅片進(jìn)行普遍刻蝕，從而形成柵極側(cè)墻；再用濕法刻蝕掉柵極側(cè)墻上和柵極頂部的二氧化硅；步驟四、然后對(duì)晶體管進(jìn)行源漏極植入及鈷合金；步驟五、利用化學(xué)氣相沉積刻蝕阻擋層和接觸孔介質(zhì)層，然后進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，并利用干法刻蝕形成接觸孔。

在傳統(tǒng)的柵極側(cè)墻中，如圖1所示，由于柵極側(cè)墻1刻蝕的時(shí)候有過刻蝕及濕法過程，造成柵極側(cè)墻的高度h2低于柵極的高度h1；柵極頂部形成鈷硅合金2的時(shí)候，柵極頂部的體積會(huì)增加，從而柵極頂部的鈷硅合金2會(huì)向柵極側(cè)向及向上延伸，在形成通孔的過程中，由于接觸孔3偏移造成接觸孔靠近柵極；由于柵極側(cè)墻不能對(duì)柵極頂部提供足夠的保護(hù)及柵極頂部鈷硅合金向側(cè)向的延伸，造成接觸孔與柵極之間間距過小，擊穿電壓變?nèi)酢?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種自對(duì)準(zhǔn)接觸孔的工藝方法，能更好的保護(hù)柵極，改善接觸孔與柵極之間的擊穿電壓。

為解決上述問題，本發(fā)明所述的自對(duì)準(zhǔn)接觸孔的工藝方法，包含：

步驟一，在硅襯底上形成一層多晶硅，然后再形成一層氮氧化硅；

步驟二，利用柵極層次的光罩形成光刻膠圖形；然后對(duì)氮氧化硅及多晶硅進(jìn)行刻蝕，形成晶體管的柵極；再對(duì)柵極上的氮氧化硅進(jìn)行回刻蝕；對(duì)柵極進(jìn)行快速熱退火或爐管，從而形成柵極二氧化硅保護(hù)層；

步驟三，沉積氮化硅和二氧化硅；并對(duì)硅片進(jìn)行普遍刻蝕，從而形成柵極側(cè)墻；再刻蝕掉柵極側(cè)墻上和柵極頂部的氮氧化硅；進(jìn)行源漏區(qū)注入及形成鈷硅合金；

步驟四，形成刻蝕阻擋層和接觸孔介質(zhì)層，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，進(jìn)行接觸孔刻蝕。

進(jìn)一步地，所述步驟一中，多晶硅及氮氧化硅均采用化學(xué)氣相沉積法。

進(jìn)一步地，所述步驟一中，其中氮氧化硅層的最優(yōu)的厚度是形成柵極曝光時(shí)的底部抗反射涂層的厚度；最優(yōu)的厚度為大于后續(xù)柵極側(cè)墻氮化硅的厚度。

進(jìn)一步地，所述步驟二中，用濕法工藝對(duì)柵極上的氮氧化硅進(jìn)行回刻蝕；回刻蝕剩余的氮氧化硅寬度要小于等于刻蝕阻擋層的兩倍，以保證刻蝕阻擋層沉積后填充滿被刻蝕掉的氮氧化硅的寬度。

進(jìn)一步地，所述步驟三中，利用低壓化學(xué)沉積的方法形成氮化硅和二氧化硅，采用濕法刻蝕掉柵極側(cè)墻及柵極頂部的氮氧化硅。

進(jìn)一步地，所述步驟四中，利用化學(xué)氣相沉積工藝形成刻蝕阻擋層及接觸孔介質(zhì)層；接觸孔采用干法刻蝕。

進(jìn)一步地，所述步驟四中，刻蝕阻擋層的厚度大于等于柵極頂部氮氧化硅的寬度的一半。