[發明專利]一種控制接觸孔刻蝕開口形貌的方法

有效

• 申請號: 202010104331.5
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111276417B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 昂開渠;闞琎
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;H01L21/67;H01L21/311;H01L21/768
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

1.一種控制接觸孔刻蝕開口形貌的方法，其特征在于，該方法至少包括以下步驟：

步驟一、提供用于刻蝕形成接觸孔的半導體結構；所述半導體結構包括：襯底、位于該襯底上多個相互間隔的多晶硅結構；所述多晶硅結構頂部設有金屬化硅接觸層；覆蓋于所述襯底上表面、所述多晶硅結構側壁以及所述金屬化硅接觸層頂部的氮氧化硅蓋帽層；覆蓋于所述氮氧化硅蓋帽層上的介質膜氧化層；

步驟二、在所述半導體結構上形成作為所述接觸孔刻蝕的硬掩模層；

步驟三、利用等離子體刻蝕法刻蝕所述硬掩模層以及所述半導體結構形成多個接觸孔開口，在刻蝕同時，利用光譜信號偵測器收集刻蝕反應的輝光信號；刻蝕所述半導體結構包括刻蝕所述介質膜氧化層；

步驟四、根據所述輝光信號的強度與所述硬掩模層剩余量的關系來控制所述硬掩模層的最終形貌；所述輝光信號的強度與所述硬掩模層剩余量的關系為：所述輝光信號的強度越弱，剩余所述硬掩模層的量越少；所述輝光信號的強度下降至97％時，達到控制所述硬掩模層的最終形貌；

步驟五、利用所述最終形貌的硬掩模層作為阻擋層，并進一步刻蝕去除剩余所述硬掩模層的同時調整所述接觸孔開口的形貌；并且以氧氣作為工藝氣體對所述最終形貌的硬掩模層進行等離子體刻蝕；調整所述接觸孔開口的形貌的過程中所述接觸孔內壁的介質膜氧化層不被刻蝕；利用氧氣刻蝕的同時，增加刻蝕的偏置電壓來去除剩余所述硬掩模層。

2.根據權利要求1所述的控制接觸孔刻蝕開口形貌的方法，其特征在于：步驟二中還包括在所述硬掩模層上形成抗反射層。

3.根據權利要求2所述的控制接觸孔刻蝕開口形貌的方法，其特征在于：步驟三中刻蝕所述硬掩模層前，所述抗反射層被刻蝕。

4.根據權利要求2所述的控制接觸孔刻蝕開口形貌的方法，其特征在于：所述抗反射層為SiON。

5.根據權利要求1所述的控制接觸孔刻蝕開口形貌的方法，其特征在于：所述金屬化硅接觸層為NiSi。