[發明專利]接觸孔的制造方法

有效

• 申請號: 201810330470.2
• 申請日: 2018-04-13
• 公開（公告）號: CN108666263B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（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

本發明公開了一種接觸孔的制造方法，包括步驟：步驟一、提供形成有柵極結構，源漏區，CESL層和第一層間膜的半導體襯底；步驟二、形成硬質掩膜層；步驟三、形成第二層間膜；步驟四、光刻定義出接觸孔的形成區域；步驟五、以硬質掩膜層為停止層進行第一次接觸孔刻蝕；步驟六、以接觸孔刻蝕阻擋層為停止層進行第二次接觸孔刻蝕；步驟七、在二次刻蝕后的接觸孔的開口中填充金屬形成對應的接觸孔。本發明能提高接觸孔的開口的底部寬度，從而能改善接觸孔的金屬填充能力并防止金屬空洞形成。

技術領域

本發明涉及一種半導體集成電路制造方法，特別是涉及一種接觸孔的制造方法。

背景技術

如圖1A至圖1E所示，是現有方法各步驟中的器件結構圖，現有接觸孔的制造方法包括如下步驟：

步驟一、如圖1A所示，提供一半導體襯底101，在所述半導體襯底101上形成有柵極結構103、源區104a、漏區104b、接觸孔刻蝕阻擋層(CESL)105和第一層間膜106；所述源區104a和所述漏區104b形成在所述柵極結構103兩側的所述半導體襯底101表面，接觸孔刻蝕阻擋層105覆蓋在所述柵極結構103兩側的所述半導體襯底101表面上；所述第一層間膜106形成在所述接觸孔刻蝕阻擋層105上，所述第一層間膜106的頂部表面和所述柵極結構103的頂部表面相平。

所述半導體襯底101為硅襯底。在所述半導體襯底101的表面形成由淺溝槽場氧102，由所述淺溝槽場氧102隔離出有源區104a，所述柵極結構103、所述源區104a和所述漏區104b都位于所述有源區104a上。

所述柵極結構103由柵介質層和多晶硅柵疊加而成；所述柵介質層的材料為SiON。或者，所述柵極結構103為金屬柵結構，由具有高介電常數材料的柵介質層和金屬柵疊加而成；所述金屬柵結構是在形成于柵極結構103區域中的偽柵去除之后形成的；所述偽柵由柵介質層和多晶硅柵疊加而成。

所述接觸孔刻蝕阻擋層105的材料為氮化硅。

所述第一層間膜106的材料為氧化硅。

在所述柵極結構103的側面形成有側墻，側墻的材料為氧化硅。

步驟二、如圖1B所示，形成第二層間膜108。

另外，在形成第二層間膜108之前可以根據需要設置HiR107，本技術領域中，HiR是指一種電阻，HiR通常由TiN和SiN疊加而成，HiR的TiN的厚度通常為SiN的厚度通常為

所述第二層間膜108的材料為氧化硅。

步驟三、如圖1C所示，光刻定義出接觸孔110的形成區域。

步驟四、如圖1C所示，以所述所述接觸孔刻蝕阻擋層105為停止層進行接觸孔110刻蝕并形成接觸孔開口109。

所述接觸孔開口109的側面呈傾斜結構且從頂部到底部所述接觸孔頂部開口1091的尺寸逐漸減少，由圖1D所示可知，所述接觸孔開口109的頂部寬度d101大于底部寬度d102。

步驟五、如圖1D所示，在各所述接觸孔開口109中填充金屬如鎢形成對應的接觸孔110。由于所述源區104a和所述漏區104b頂部的所述接觸孔開口109的深寬比較高，故金屬填充的難度較大且容易在所述源區104a和所述漏區104b頂部的所述接觸孔開口109中形成空洞111。

如圖1E所示，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110外的金屬都去除并使填充的金屬和所述第二層間膜108的表面相平。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種接觸孔的制造方法，能提高接觸孔的開口的底部寬度，從而能改善接觸孔的金屬填充能力并防止金屬空洞形成。

為解決上述技術問題，本發明提供的接觸孔的制造方法包括如下步驟：