自对准接触孔的工艺方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107833857A(43)申请公布日2018.03.23(21)申请号201710906184.1(22)申请日2017.09.29(71)申请人上海华虹宏力半导体制造有限公司地址201203上海市浦东新区张江高科技园区祖冲之路1399号(72)发明人郭振强(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人戴广志(51)Int.Cl.H01L21/768(2006.01)H01L21/311(2006.01)H01L21/027(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称自对准接触孔的工艺方法(57)摘要本发明公开了一种自对准接触孔的工艺方法，包含：步骤一，在硅衬底上形成一层多晶硅，然后再形成一层氮氧化硅；步骤二，利用栅极层次的光罩形成光刻胶图形；然后对氮氧化硅及多晶硅进行刻蚀，形成晶体管的栅极；再对栅极上的氮氧化硅进行回刻蚀；对栅极进行快速热退火或炉管，从而形成栅极二氧化硅保护层；步骤三，沉积氮化硅和二氧化硅；并对硅片进行普遍刻蚀，从而形成栅极侧墙；再刻蚀掉栅极侧墙上和栅极顶部的氮氧化硅；进行源漏区注入及形成钴硅合金；步骤四，形成刻蚀阻挡层和接触孔介质层，进行化学机械研磨，进行接触孔刻蚀。本发明有更高的栅极侧墙高度及更厚的栅极侧墙，更好的保护了栅极，改善了接触孔与栅极之间的击穿电压。CN107833857ACN107833857A权利要求书1/1页1.一种自对准接触孔的工艺方法，其特征在于：包含：步骤一，在硅衬底上形成一层多晶硅，然后再形成一层氮氧化硅；步骤二，利用栅极层次的光罩形成光刻胶图形；然后对氮氧化硅及多晶硅进行刻蚀，形成晶体管的栅极；再对栅极上的氮氧化硅进行回刻蚀；对栅极进行快速热退火或炉管，从而形成栅极二氧化硅保护层；步骤三，沉积氮化硅和二氧化硅；并对硅片进行普遍刻蚀，从而形成栅极侧墙；再刻蚀掉栅极侧墙上和栅极顶部的氮氧化硅；进行源漏区注入及形成钴硅合金；步骤四，形成刻蚀阻挡层和接触孔介质层，进行化学机械研磨，进行接触孔刻蚀。2.如权利要求1所述的自对准接触孔的工艺方法，其特征在于：所述步骤一中，多晶硅及氮氧化硅均采用化学气相沉积法。3.如权利要求1所述的自对准接触孔的工艺方法，其特征在于：所述步骤一中，其中氮氧化硅层的最优的厚度是形成栅极曝光时的底部抗反射涂层的厚度；最优的厚度为大于后续栅极侧墙氮化硅的厚度。4.如权利要求1所述的自对准接触孔的工艺方法，其特征在于：所述步骤二中，用湿法工艺对栅极上的氮氧化硅进行回刻蚀；回刻蚀剩余的氮氧化硅宽度要小于等于刻蚀阻挡层的两倍，以保证刻蚀阻挡层沉积后填充满被刻蚀掉的氮氧化硅的宽度。5.如权利要求1所述的自对准接触孔的工艺方法，其特征在于：所述步骤三中，利用低压化学沉积的方法形成氮化硅和二氧化硅，采用湿法刻蚀掉栅极侧墙及栅极顶部的氮氧化硅。。6.如权利要求1所述的自对准接触孔的工艺方法，其特征在于：所述步骤四中，利用化学气相沉积工艺形成刻蚀阻挡层及接触孔介质层；接触孔采用干法刻蚀。7.如权利要求1所述的自对准接触孔的工艺方法，其特征在于：所述步骤四中，刻蚀阻挡层的厚度大于等于栅极顶部氮氧化硅的宽度的一半。2CN107833857A说明书1/2页自对准接触孔的工艺方法技术领域[0001]本发明涉及半导体领域，特别是指一种自对准接触孔的工艺方法。背景技术[0002]传统的接触孔工艺包含：步骤一、在硅衬底上利用化学气相沉积一层多晶硅，然后利用栅极层次的光罩形成光刻胶图形；然后对多晶硅进行刻蚀，形成晶体管的栅极；步骤二、对栅极进行快速热退火或炉管，从而形成栅极二氧化硅保护层；步骤三、然后利用低压化学沉积的方法沉积氮化硅和二氧化硅；并对硅片进行普遍刻蚀，从而形成栅极侧墙；再用湿法刻蚀掉栅极侧墙上和栅极顶部的二氧化硅；步骤四、然后对晶体管进行源漏极植入及钴合金；步骤五、利用化学气相沉积刻蚀阻挡层和接触孔介质层，然后进行化学机械研磨，并利用干法刻蚀形成接触孔。[0003]在传统的栅极侧墙中，如图1所示，由于栅极侧墙1刻蚀的时候有过刻蚀及湿法过程，造成栅极侧墙的高度h2低于栅极的高度h1；栅极顶部形成钴硅合金2的时候，栅极顶部的体积会增加，从而栅极顶部的钴硅合金2会向栅极侧向及向上延伸，在形成通孔的过程中，由于接触孔3偏移造成接触孔靠近栅极；由于栅极侧墙不能对栅极顶部提供足够的保护及栅极顶部钴硅合金向侧向的延伸，造成接触孔与栅极之间间距过小，击穿电压变弱。发明内容[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种自对准接触孔的工艺方法，能更好的保护栅极，改善接触孔与栅极之间的击穿电压。[0005]为解决上述问题，本发明所述的自对准接触孔的工艺方法，包含：[0006]步骤一，在