具有自对准接触孔与硅化物的器件及其制造方法.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(10)申请公布号CNCN103579312103579312A(43)申请公布日2014.02.12(21)申请号201210262516.4(22)申请日2012.07.27(71)申请人上海华虹NEC电子有限公司地址201206上海市浦东新区川桥路1188号(72)发明人谭颖(74)专利代理机构上海浦一知识产权代理有限公司31211代理人殷晓雪(51)Int.Cl.H01L29/40(2006.01)H01L27/115(2006.01)H01L21/28(2006.01)H01L21/8247(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图5页附图5页(54)发明名称具有自对准接触孔与硅化物的器件及其制造方法(57)摘要本申请公开了一种具有自对准接触孔与硅化物的器件，自对准接触孔的底部直接与硅接触，常规接触孔底部直接与硅化物接触。其制造方法为：在硅片上划分出采用自对准接触孔刻蚀工艺的第一区域和不采用自对准接触孔刻蚀工艺的第二区域。在硅片上淀积用于形成硅化物的金属之前，先在第一区域之上完整覆盖介质保护层。然后形成硅化物。接着去除残留的金属、以及第一区域的介质保护层。最后淀积金属前介质，并在第一区域以自对准刻蚀工艺、在第二区域以常规刻蚀工艺分别形成接触孔。本申请兼顾了自对准接触孔与硅化物两者的优势，又避免了两者所各自存在的缺陷。CN103579312ACN1035792ACN103579312A权利要求书1/1页1.一种具有自对准接触孔与硅化物的器件，其特征是，所述半导体器件中，以自对准接触孔刻蚀工艺所形成的自对准接触孔的底部直接与硅接触；以常规接触孔刻蚀工艺所形成的接触孔底部直接与硅化物接触，并通过所述硅化物与硅接触。2.一种自对准接触孔刻蚀与硅化物的集成制造方法，其特征是，首先在硅片上划分出采用自对准接触孔刻蚀工艺的第一区域和不采用自对准接触孔刻蚀工艺的第二区域；其次在硅片上淀积用于形成硅化物的金属之前，先在第一区域之上完整覆盖介质保护层；然后在整个硅片上或仅在第二区域上淀积用于形成硅化物的金属；接着进行高温退火工艺，使得第二区域中暴露的硅与金属反应形成硅化物；接着去除整个硅片上残留的用于形成硅化物的金属、以及第一区域的介质保护层；最后淀积金属前介质，并在第一区域以自对准刻蚀工艺、在第二区域以常规刻蚀工艺分别形成接触孔。3.根据权利要求2所述的自对准接触孔刻蚀与硅化物的集成制造方法，其特征是，所述第一区域的第二区域的边界均为隔离结构。4.根据权利要求2所述的自对准接触孔刻蚀与硅化物的集成制造方法，其特征是，所述介质保护层为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或其任意组合。5.根据权利要求2所述的自对准接触孔刻蚀与硅化物的集成制造方法，其特征是，所述用于形成硅化物的金属包括钴、钼、镍、铂、铊、钛、钨。6.根据权利要求2所述的自对准接触孔刻蚀与硅化物的集成制造方法，其特征是，所述高温退火工艺包括快速热退火工艺。7.根据权利要求2所述的自对准接触孔刻蚀与硅化物的集成制造方法，其特征是，所述去除金属及介质保护层的工艺为湿法腐蚀。2CN103579312A说明书1/4页具有自对准接触孔与硅化物的器件及其制造方法技术领域[0001]本申请涉及一种半导体制造工艺，特别是涉及一种自对准接触孔刻蚀（selfalignedcontactetch）与硅化物（silicide）的集成制造工艺。背景技术[0002]半导体制造工艺中，前道工序（Front-End-Of-Line，FEOL）通常指元器件（device）的制造工艺，后道工序（Back-End-Of-Line，BEOL）通常指金属互连工艺。[0003]后道工序是在已形成元器件的半导体材料上进行多层金属的布线。在已形成器件结构的硅片上先淀积金属前介质（PMD，也称ILD-1、第一层层间介质），再在其中刻蚀出通孔（也称接触孔），接着在通孔中形成金属电极连接下方的半导体材料和上方的金属布线。[0004]请参阅图1a和图1b，衬底10中具有隔离结构11，两个隔离结构11之间的衬底10定义为有源区。有源区之上具有栅极12a，其顶部具有介质13a，其两侧具有介质14a。在衬底10、隔离结构11、栅极顶部介质13a和栅极侧墙介质14a之上具有金属前介质17，其中具有底部在有源区的硅表面的接触孔18。为简化描述，栅氧化层、LDD（轻掺杂漏注入）区、源漏注入区等常规结构均省略不表。[0005]其中，接触孔18的刻蚀有两种工艺。第一种是常规刻蚀工艺，如图1a所示。先以光刻胶20形成光刻图形，再以光刻胶图形作为掩蔽层对金属前介质17进行刻蚀，从而形成接触孔18。第二种是自对准刻蚀工艺，如图1b所示。栅极顶部介质13a和栅极侧