自对准形成接触孔的方法、器件的制备方法、器件及设备.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114975237A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210275301.XH01L29/78(2006.01)(22)申请日2022.03.21(71)申请人上海芯导电子科技股份有限公司地址201203上海市浦东新区中国(上海)自由贸易试验区祖冲之路2277弄7号(72)发明人陈敏戴维欧新华袁琼符志岗邱星福朱同祥刘宗金(74)专利代理机构上海慧晗知识产权代理事务所(普通合伙)31343专利代理师徐海晟(51)Int.Cl.H01L21/768(2006.01)H01L21/306(2006.01)H01L21/308(2006.01)H01L21/336(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称自对准形成接触孔的方法、器件的制备方法、器件及设备(57)摘要本发明提供了一种自对准形成接触孔的方法，包括在衬底上形成若干第一凹槽；在每个所述第一凹槽中依次生成栅极氧化层以及屏蔽栅，并在屏蔽栅的顶部形成栅间氧化层，然后在第一凹槽内填充栅极材料；对填充的栅极材料进行刻蚀，以去除部分栅极材料，形成栅极空腔，第一凹槽中剩余的栅极材料形成栅极；并刻蚀掉所述栅极空腔周围的衬底和栅极氧化层以形成衬底空腔，栅极空腔和衬底空腔构成栅极帽空腔；形成源区\阱区；在栅极帽空腔中填充层间介质层，以形成栅极帽；以栅极帽为掩膜选择性刻蚀所述源区\阱区，形成接触孔。解决了刻蚀的接触孔同栅极之间的间距不易控制的问题，通过控制接触孔同栅极之间的间距实现了对阈值电压的控制。CN114975237ACN114975237A权利要求书1/2页1.一种自对准形成接触孔的方法，其特征在于，包括提供一衬底；在所述衬底上形成若干第一凹槽；在每个所述第一凹槽中依次生成栅极氧化层以及屏蔽栅，并在所述屏蔽栅的顶部形成栅间氧化层，然后在所述第一凹槽内填充栅极材料；其中，所述栅极氧化层形成于所述第一凹槽内壁上；所述栅间氧化层形成于栅极材料与所述屏蔽栅之间；对填充的栅极材料进行刻蚀，以去除部分栅极材料，形成栅极空腔，所述第一凹槽中剩余的栅极材料形成栅极；并刻蚀掉所述栅极空腔周围的所述衬底和所述栅极氧化层以形成衬底空腔，所述栅极空腔和所述衬底空腔构成栅极帽空腔；形成源区\阱区；所述源区\阱区形成于所述栅极的周围的所述衬底中；在所述栅极帽空腔中填充层间介质层，以形成栅极帽；以所述栅极帽为掩膜选择性刻蚀所述源区\阱区，形成接触孔；所述接触孔形成于所述层间介质层之间；其中，所述接触孔的尺寸决定于所述栅极帽空腔的尺寸。2.根据权利要求1所述的自对准形成接触孔的方法，其特征在于，在所述衬底上形成若干第一凹槽，具体包括：在所述衬底上形成图形化的硬掩模，以所述图形化的硬掩模为掩模刻蚀所述衬底，去除所述图形化的硬掩模，形成若干所述第一凹槽。3.根据权利要求2所述的自对准形成接触孔的方法，其特征在于，在每个所述第一凹槽中依次生成栅极氧化层以及屏蔽栅，并在所述屏蔽栅顶部形成栅间氧化层，然后在所述第一凹槽内填充栅极材料；具体包括：在若干所述第一凹槽中形成所述栅极氧化层，所述栅极氧化层覆盖所述第一凹槽的内壁和所述第一凹槽外的所述衬底的表层；在若干所述第一凹槽中沉淀屏蔽栅材料，并刻蚀部分屏蔽栅材料以形成所述屏蔽栅，并过刻所述屏蔽栅的顶部周围的所述栅极氧化层，以暴露出所述屏蔽栅的顶部；在暴露出来的所述屏蔽栅的顶部、若干所述第一凹槽的侧壁和所述衬底的表层形成氧化层；其中，所述屏蔽栅的顶部的氧化层构成所述栅极间氧化层；所述第一凹槽的侧壁和所述衬底的表层形成的氧化层构成栅极氧化层；在所述第一凹槽中沉淀栅极材料，CMP抛光所述栅极材料，使得所述栅极材料填充于所述第一凹槽内。4.根据权利要求3所述的自对准形成接触孔的方法，其特征在于，形成源区\阱区具体包括：在所述栅极周围的所述衬底中分别进行P型离子和N型离子注入，以形成所述源区\阱区。5.根据权利要求4所述的自对准形成接触孔的方法，其特征在于，在所述栅极帽空腔中填充层间介质层，以形成栅极帽，具体包括：在所述栅极帽空腔中和所述衬底的表面沉淀所述层间介质层；CMP抛光所述层间介质层，以去除所述衬底的表面和延伸出所述栅极帽空腔顶端的所述层间介质层；在剩余的所述栅极帽空腔中填充的所述层间介质层形成所述栅极帽。2CN114975237A权利要求书2/2页6.根据权利要求5所述的自对准形成接触孔的方法，其特征在于，以所述栅极帽为掩膜选择性刻蚀所述源区\阱区，形成接触孔之后，还包括：在所述接触孔中沉淀金属材料，CMP抛光金属材料形成接触孔插塞。7.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：权利要求1至6任一项所述的沟自对准形成接触孔的方法。8.一种半导体器件，其特征在于，利用权利要求