[發明專利]半導體器件中接觸孔的制作方法及半導體器件

有效

• 申請號: 201911036228.5
• 申請日: 2019-10-29
• 公開（公告）號: CN112750754B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 徐朋輝;吳公一
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/8242;H01L23/538;H01L27/108
• 代理公司: 華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 虞凌霄

1.一種半導體器件中接觸孔的制作方法，其特征在于，包括步驟：

提供襯底，所述襯底上形成有源區和位線結構；

于所述位線結構的兩側形成第一間隔層；

于各所述位線結構之間形成接觸孔；于所述第一間隔層的側壁表面形成接觸輔助層；

在所述接觸孔內或所述接觸孔底部的結構上形成接觸主體層和接觸輔助層，所述接觸主體層與所述有源區接觸；所述接觸主體層和所述接觸輔助層的材料不相同；所述接觸孔是電容接觸孔；

刻蝕所述接觸主體層和所述接觸輔助層，刻蝕后剩余的接觸主體層表面和接觸輔助層表面作為第一界面，所述接觸主體層和所述接觸輔助層的刻蝕速率不同，從而使得刻蝕后所述接觸主體層具有與刻蝕后所述接觸輔助層不同的高度，得到凹凸不平的所述第一界面；

向所述接觸孔內填充導電材料，所述接觸孔內導電材料的底部形成與所述第一界面相匹配的輪廓；

其中，刻蝕所述接觸主體層和所述接觸輔助層，刻蝕后剩余的接觸主體層表面和接觸輔助層表面作為第一界面的步驟包括：

回刻蝕所述接觸主體層，直至所述接觸主體層的上表面低于所述電容接觸孔的開口；

采用相應的刻蝕選擇比刻蝕所述接觸輔助層，以使所述接觸輔助層的高度小于所述接觸主體層的高度，得到帽子形的所述第一界面。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述向所述接觸孔內填充導電材料的步驟包括：

對所述第一界面進行金屬化處理，得到接觸界面；

向所述接觸孔內填充導電材料形成導電塞，所述導電塞的底部與所述接觸界面相接觸。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述接觸主體層包括多晶硅層。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述接觸輔助層與所述接觸主體層的高度差范圍介于1nm-20nm之間；

回刻蝕所述接觸主體層的步驟之后、采用相應的刻蝕選擇比刻蝕所述接觸輔助層的步驟之前，包括步驟：

采用離子注入或擴散工藝對所述多晶硅層進行摻雜；其中，所述摻雜的濃度為1×10¹⁸cm^-3至1×10²⁰cm^-3。

5.一種半導體器件中接觸孔的制作方法，其特征在于，包括步驟：

提供襯底，所述襯底上形成有源區和位線結構；

于所述位線結構的兩側形成第一間隔層；

于各所述位線結構之間形成電容接觸孔；于所述第一間隔層的側壁表面形成第二間隔層；

在所述接觸孔內或所述接觸孔底部的結構上形成接觸主體層和接觸輔助層，所述接觸主體層與所述有源區接觸；所述接觸主體層和所述接觸輔助層的材料不相同；所述接觸孔是電容接觸孔；

在所述接觸輔助層上沉積形貌調整層，直至填充滿所述電容接觸孔；

采用離子注入或擴散工藝對所述形貌調整層進行摻雜；其中，所述形貌調整層的摻雜濃度大于所述接觸輔助層的摻雜濃度；

刻蝕所述接觸主體層、所述接觸輔助層和所述形貌調整層，刻蝕后剩余的接觸主體層表面和接觸輔助層表面形成波浪形的第一界面，所述接觸主體層和所述接觸輔助層的刻蝕速率不同，從而使得刻蝕后所述接觸主體層具有與刻蝕后所述接觸輔助層不同的高度，得到凹凸不平的所述第一界面；

向所述接觸孔內填充導電材料，所述接觸孔內導電材料的底部形成與所述第一界面相匹配的輪廓；

其中，在接觸孔內或接觸孔底部的結構上形成接觸主體層和接觸輔助層的步驟包括：

在所述位線結構的頂部、所述電容接觸孔的底部以及所述第二間隔層的表面，沉積所述接觸主體層；

采用離子注入或擴散工藝對所述接觸主體層進行摻雜；

在摻雜后的所述接觸主體層上沉積所述接觸輔助層；

采用離子注入或擴散工藝對所述接觸輔助層進行摻雜；其中，所述接觸主體層與所述接觸輔助層保持摻雜濃度差。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述接觸主體層包括多晶硅層。