[發(fā)明專利]接觸孔的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810330470.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108666263B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設計）人: 劉怡良;李昱廷;龔昌鴻;陳建勛
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種接觸孔的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、提供一半導體襯底，在所述半導體襯底上形成有柵極結構、源區(qū)、漏區(qū)、接觸孔刻蝕阻擋層和第一層間膜；所述源區(qū)和所述漏區(qū)形成在所述柵極結構兩側的所述半導體襯底表面，接觸孔刻蝕阻擋層覆蓋在所述柵極結構兩側的所述半導體襯底表面上；所述第一層間膜形成在所述接觸孔刻蝕阻擋層上，所述第一層間膜的頂部表面和所述柵極結構的頂部表面相平；

步驟二、形成硬質掩膜層，所述硬質掩膜層覆蓋在所述第一層間膜和所述柵極結構的表面；

步驟三、在所述硬質掩膜層的表面形成第二層間膜；

步驟四、光刻定義出接觸孔的形成區(qū)域；

步驟五、以所述硬質掩膜層為停止層進行第一次接觸孔刻蝕，所述第一次接觸孔刻蝕將位于所述硬質掩膜層頂部的所述接觸孔的形成區(qū)域的所述第二層間膜去除并形成接觸孔頂部開口，所述接觸孔頂部開口的側面呈傾斜結構且從頂部到底部所述接觸孔頂部開口的尺寸逐漸減少；

步驟六、去除所述接觸孔頂部開口底部的所述硬質掩膜層，在所述硬質掩膜層打開區(qū)域的定義下以所述接觸孔刻蝕阻擋層為停止層進行第二次接觸孔刻蝕，所述第二次接觸孔刻蝕將位于所述接觸孔刻蝕阻擋層頂部的所述硬質掩膜層打開區(qū)域的所述第一層間膜去除并形成接觸孔底部開口，所述接觸孔底部開口的側面呈垂直結構，所述源區(qū)和所述漏區(qū)頂部的接觸孔開口由對應的所述接觸孔底部開口和所述接觸孔頂部開口疊加而成，所述柵極結構頂部的接觸孔開口由對應的所述接觸孔頂部開口組成；

步驟七、在各所述接觸孔的開口中填充金屬形成對應的接觸孔，側面垂直的所述接觸孔底部開口能防止所述源區(qū)和所述漏區(qū)頂部的接觸孔開口的底部區(qū)域的寬度減少，從而防止金屬填充過程中在所述源區(qū)和所述漏區(qū)頂部的接觸孔開口中空洞。

2.如權利要求1所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：步驟一中所述半導體襯底為硅襯底。

3.如權利要求1所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：所述柵極結構由柵介質層和多晶硅柵疊加而成。

4.如權利要求3所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：所述柵介質層的材料為SiON。

5.如權利要求1所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：所述柵極結構為金屬柵結構，由具有高介電常數(shù)材料的柵介質層和金屬柵疊加而成。

6.如權利要求5所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：所述金屬柵結構是在形成于柵極結構區(qū)域中的偽柵去除之后形成的。

7.如權利要求6所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：所述偽柵由柵介質層和多晶硅柵疊加而成。

8.如權利要求2所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：所述接觸孔刻蝕阻擋層的材料為氮化硅。

9.如權利要求2所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：所述第一層間膜的材料為氧化硅。

10.如權利要求2所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：所述硬質掩膜層的材料為氮化硅。

11.如權利要求2所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：所述第二層間膜的材料為氧化硅。

12.如權利要求1所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：步驟七中填充的金屬材料為鎢。

13.如權利要求2所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：在所述半導體襯底的表面形成由淺溝槽場氧，由所述淺溝槽場氧隔離出有源區(qū)，所述柵極結構、所述源區(qū)和所述漏區(qū)都位于所述有源區(qū)上。

14.如權利要求1所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：在所述柵極結構的側面形成有側墻。

15.如權利要求1所述的接觸孔的制造方法，其特征在于：步驟七在金屬填充之后還包括進行金屬的化學機械研磨將所述接觸孔外的金屬都去除并使填充的金屬和所述第二層間膜的表面相平。