半导体器件中形成着陆插塞接触点的方法技术

公开了一种半导体器件中形成插孔接触点（ｌａｎｄｉｎｇ　　ｐｌｕｇ　　ｃｏｎｔａｃｔｓ）的方法。该方法包括如下步骤：在衬底上形成多个栅极结构，每个栅极结构包括一个栅极硬掩模；在栅极结构上形成一个层间绝缘层；通过化学机械抛光（ＣＭＰ）工艺平坦化所述层间绝缘层，直到暴露出栅极硬掩模；在平坦化的层间绝缘层上形成一硬掩模材料；摹制所述硬掩模材料，从而形成一硬掩模；形成多个接触孔，通过使用硬掩模作为刻蚀掩模对平坦化的层间绝缘层进行刻蚀，所述接触孔暴露出所述栅极结构之间的衬底；在所述接触孔上形成多晶硅层；通过对所述多晶硅层实施平坦化工艺，形成埋入接触孔的插孔接触点，直到暴露出栅极硬掩模。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备半导体器件的方法，尤其涉及一种半导体器件中形成插孔接触点(landing plug contacts，LPC)的方法。
技术介绍
通常，一个位线和一个电容的彼此间电操作是通过一个接触点实现的，该接触点被联接到一个晶体管的源/漏结。近来，半导体器件集成规模的增加导致了导电结构之间的空间距离的变窄，例如导电结构栅电极，因此导致了接触工艺的余量(margin)缩减。为了确保接触工艺的余量，采用自动对准导电接点(SAC)工艺。图1A到1D所示为半导体器件中形成一个插孔接触点的传统方法的截面视图。参照图1A，一个场氧化层12形成于衬底11上，用于隔离器件单元，然后，多个栅极结构G形成在衬底11上。其中，每个栅极结构G含有一个栅极氧化层13，一栅电极14，和一栅极硬掩模15，该掩模由氮化物构成。接下来，对栅极结构G之间的衬底11的预留部分实施离子注入工艺，以形成多个源/漏极16。因此，栅极隔片17形成于栅极结构G的每个侧面。隔片17形成后，氮化物刻蚀阻挡层18形成于栅极结构G上，层间绝缘层19形成在上述所得的衬底结构上，直到栅极结构G之间形成的间隙被层间绝缘层填满。其中，刻蚀阻挡层18起着阻挡形成LPC的刻蚀工艺的作用。然后，实施第一化学机械抛光(CMP)工艺，直到层间绝缘层19留有预定的厚度。第一化学机械抛光工艺后，层间绝缘层19被平坦化。对层间绝缘层19进行预先第一化学机械抛光工艺的理由是为了确保形成用于LPC形成工艺中的掩模余量，并将平坦化的层间绝缘层19应用于之后的SAC刻蚀工艺。第一化学机械抛光之后，在平坦化的层间绝缘层19上形成用于形成硬掩模的氮化物层20形成，以便摹制用于形成LPC的目标层。然后，光敏层形成于氮化物层20上，通过曝光和冲洗处理进行摹制，因此形成用于形成LPC的刻蚀工艺中的掩模21。此时，掩模21为一线型接触掩模，形成的形状为“T”或“I”。参照图1B，通过使用掩模21作为刻蚀掩模，对图1A中所示的氮化物层20进行摹制，从而得到硬掩模20A。然后，通过使用掩模21和硬掩模20A作为刻蚀掩模对平坦化的层间绝缘层19刻蚀来实施SAC刻蚀工艺。从该SAC刻蚀工艺，形成用于形成LPC的多个接触孔22。在实施SAS刻蚀工艺时，平坦化的层间绝缘层19被刻蚀，直到SAC刻蚀过程停止在刻蚀阻挡层18上，刻蚀阻挡层18依次被刻蚀，从而就曝光了衬底11的一部分。参照图1C，去除掩模21，然后形成多晶硅层23，直到充分填满接触孔22。参照图1D，对图1C中的多晶硅层23实施第二CMP工艺，直到栅极硬掩模15的一表面被曝光，从而形成埋有多晶硅的多个LPC 23A。其中，这些LPC指的是插孔多晶硅接触点(LPP)。然而，在半导体器件的微型化中的电流需求已导致上述掩模形成过程中和SAC刻蚀过程中的余量逐渐缩减。也就是说，层间绝缘层19经过第一CMP工艺也许没有被充分地平坦化，或者由于第一CMP工艺没有一致地平坦化层间绝缘层19，因此第一CMP工艺后层间绝缘层19留有的不同高度差别在整个区域变得严重。这种层间绝缘层19留有部分之间高度上的严重差异对于上述掩模形成过程和SAC刻蚀工艺有着负面影响。对于SAC刻蚀工艺的可能的负面影响更具体来说，如果层间绝缘层19的留有部分很薄，栅极硬掩模15严重被破坏，从而使得第二CMP工艺后留有的栅极硬掩模15的厚度降低。这种留有栅极硬掩模15降低的厚度用图1D中的X来表示。还有，留有的栅极硬掩模15降低的厚度使得留下来的硬掩模15通过一形成位线接触点或者存储节点接触点的过程更易于被破坏，从而导致SAC刻蚀工艺的失败。如果保留了厚的层间绝缘层19，在用于形成LPP接触点23A的接触孔22的形成过程中，出现了接触孔22没打开的问题。在形成接触孔22的SAC刻蚀工艺过程中，通过去除刻蚀阻挡层18而曝光的衬底11的预定部分被破坏，见标示于图1B中的“Y”。然而，在整个区域被曝光衬底11被破坏的部分厚度存在差异，从而导致在实现器件特征的一致性方面出现困难。上述解释的问题是由第一CMP工艺的平坦化过程中的非一致性引起的，因此，使用传统的在一氧化层中应用浆体来平坦化层间绝缘层的CMP工艺中，这些问题很难解决。而且，形成一硬掩模的氮化物层20形成，以确保在SAC刻蚀工艺过程中摹制目标层的余量。然而，该氮化物层20也许负面影响第二CMP工艺的实现。也就是说，形成接触孔22后留有的氮化物层20，即硬掩模20A，在边缘区起到阻止第二CMP工艺的作用，第二CMP工艺使用与氮化物的具有不同刻蚀选择性的浆体于一氧化层。因此，在一个单元区域的LPP接触点23A也许通过第二CMP工艺彻底去除。因此，去除边缘区域硬掩模20A的整体抛光时间也许被延长，进一步降低了晶片的一致性。这种非一致性被标示于图1D中的“Z”。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种，该方法能阻止用于层间绝缘层的化学机械抛光工艺的非一致性导致的晶片的非一致性缺陷。根据本专利技术的一个方面，提供了一种，包括如下步骤在衬底上形成多个栅极结构，每个栅极结构包括一个栅极硬掩模；在栅极结构上形成一个层间绝缘层；通过化学机械抛光(CMP)工艺平坦化所述层间绝缘层，直到暴露出栅极硬掩模；在平坦化的层间绝缘层上形成一硬掩模材料；摹制所述硬掩模材料，从而形成一硬掩模；形成多个接触孔，通过使用硬掩模作为刻蚀掩模对平坦化的层间绝缘层进行刻蚀，所述接触孔暴露出所述栅极结构之间的衬底；在所述接触孔上形成多晶硅层；通过对所述多晶硅层实施平坦化工艺，形成埋入接触孔的插孔接触点，直到暴露出栅极硬掩模。附图说明通过下述优选实施例结合附图的描述，本专利技术的上述及其他目的和特征将变得更加易懂，其中图1A所示为一个传统的含有多个栅极结构、一氮化物层和一掩模的衬底结构的截面视图。图1B所示为采用SAC工艺在衬底结构中形成的传统接触孔的截面视图。图1C所示为填充入接触孔的传统导电材料的截面视图。图1D所示为传统的LPC的截面视图。图2A所示为本专利技术的一优选实施例的含有多个栅极结构和一层间绝缘层的衬底结构的截面视图。图2B所示为本专利技术的优选实施例的通过实施化学机械抛光工艺得到的平坦化层间绝缘层的截面视图。图2C所示为本专利技术的优选实施例的形成在平坦化层间绝缘层上的硬掩模材料的截面视图。图2D所示为本专利技术的优选实施例的通过实施SAC刻蚀工艺形成的多个接触孔的截面视图。图2E所示为本专利技术的优选实施例的填充在多个接触孔中的导电材料的截面视图。图2F所示为本专利技术的优选实施例的多个LPC的截面视图。具体实施例方式下面将结合附图详细描述本专利技术的一优选实施例的半导体器件中形成LPC的方法。图2A至2F所示为本专利技术的一优选实施例的半导体器件中形成LPC的截面视图。参照图2A，用于隔离器件单元的场氧化层32形成于衬底31上，多个栅极结构G形成于衬底31上。其中，每个栅极结构G包括一个栅极氧化层33、一栅电极34和一栅极硬掩模35，该掩模由氮化物构成。接下来，采用离子注入工艺对安置在栅极结构G之间的衬底31的一部分进行注入，形成源/漏极36。因此，栅极隔片37形成在栅极结构G的每个侧面。然后，一由氮化物构成的刻蚀阻挡层38形成在栅极结构G上。一层间绝缘层39形成在刻蚀阻挡层38的上面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件中形成插孔接触点ＬＰＣ的方法，包括如下步骤：在衬底上形成多个栅极结构，每个栅极结构包括一个栅极硬掩模；在栅极结构上形成一个层间绝缘层；通过化学机械抛光ＣＭＰ工艺平坦化所述层间绝缘层，直到暴露出栅极硬掩模 ；在平坦化的层间绝缘层上形成一硬掩模材料；摹制所述硬掩模材料，从而形成一硬掩模；形成多个接触孔，通过使用硬掩模作为刻蚀掩模对平坦化的层间绝缘层进行刻蚀，所述接触孔暴露出所述栅极结构之间的衬底；在所述接触孔上形 成多晶硅层；通过对所述多晶硅层实施平坦化工艺，形成埋入接触孔的插孔接触点，直到暴露出栅极硬掩模。

【技术特征摘要】
KR 2003-12-29 10-2003-00985361.一种半导体器件中形成插孔接触点LPC的方法，包括如下步骤在衬底上形成多个栅极结构，每个栅极结构包括一个栅极硬掩模；在栅极结构上形成一个层间绝缘层；通过化学机械抛光CMP工艺平坦化所述层间绝缘层，直到暴露出栅极硬掩模；在平坦化的层间绝缘层上形成一硬掩模材料；摹制所述硬掩模材料，从而形成一硬掩模；形成多个接触孔，通过使用硬掩模作为刻蚀掩模对平坦化的层间绝缘层进行刻蚀，所述接触孔暴露出所述栅极结构之间的衬底；在所述接触孔上形成多晶硅层；通过对所述多晶硅层实施平坦化工艺，形成埋入接触孔的插孔接触点，直到暴露出栅极硬掩模。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于每个栅极结构进一步包括栅极氧化层和栅极导电层。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于栅极硬掩模层由一氮化物基材料构成。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于通过使用对栅极硬掩模具有高选择性的浆体H...

【专利技术属性】
技术研发人员：金亨涣，
申请(专利权)人：海力士半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]