[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(shè)計(jì)）人: 劉怡良;李昱廷;龔昌鴻;陳建勛
• 申請（專利權(quán)）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(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

本發(fā)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(jié)構(gòu)，源漏區(qū)，CESL層和第一層間膜的半導(dǎo)體襯底；步驟二、形成硬質(zhì)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(qū)域；步驟五、以硬質(zhì)掩膜層為停止層進(jìn)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(jìn)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(yīng)的接觸孔。本發(fā)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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)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(shù)

如圖1A至圖1E所示，是現(xiàn)有方法各步驟中的器件結(jié)構(gòu)圖，現(xiàn)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(dǎo)體襯底101，在所述半導(dǎo)體襯底101上形成有柵極結(jié)構(gòu)103、源區(qū)104a、漏區(qū)104b、接觸孔刻蝕阻擋層(CESL)105和第一層間膜106；所述源區(qū)104a和所述漏區(qū)104b形成在所述柵極結(jié)構(gòu)103兩側(cè)的所述半導(dǎo)體襯底101表面，接觸孔刻蝕阻擋層105覆蓋在所述柵極結(jié)構(gòu)103兩側(cè)的所述半導(dǎo)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(jié)構(gòu)103的頂部表面相平。

所述半導(dǎo)體襯底101為硅襯底。在所述半導(dǎo)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(qū)104a，所述柵極結(jié)構(gòu)103、所述源區(qū)104a和所述漏區(qū)104b都位于所述有源區(qū)104a上。

所述柵極結(jié)構(gòu)103由柵介質(zhì)層和多晶硅柵疊加而成；所述柵介質(zhì)層的材料為SiON。或者，所述柵極結(jié)構(gòu)103為金屬柵結(jié)構(gòu)，由具有高介電常數(shù)材料的柵介質(zhì)層和金屬柵疊加而成；所述金屬柵結(jié)構(gòu)是在形成于柵極結(jié)構(gòu)103區(qū)域中的偽柵去除之后形成的；所述偽柵由柵介質(zhì)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(jié)構(gòu)103的側(cè)面形成有側(cè)墻，側(cè)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(jù)需要設(shè)置HiR107，本技術(shù)領(lǐng)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(qū)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(jìn)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(cè)面呈傾斜結(jié)構(gòu)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(yīng)的接觸孔110。由于所述源區(qū)104a和所述漏區(qū)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(qū)104a和所述漏區(qū)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(jìn)行金屬的化學(xué)機(jī)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(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)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(shù)問題，本發(fā)明提供的接觸孔的制造方法包括如下步驟：