改善中段金属接触通孔尺寸过大的方法技术

本申请提供一种改善中段金属接触通孔尺寸过大的方法，包括：步骤

【技术实现步骤摘要】
改善中段金属接触通孔尺寸过大的方法


[0001]本申请涉及半导体
，具体涉及一种改善中段金属接触通孔尺寸过大的方法
。

技术介绍

[0002]鳍式场效应晶体管
(FinFET)
技术的引入是次
22
纳米技术世代半导体产业的一大进展，通过
FinFET
技术，晶体管的栅极可以更有效地控制源
/
漏之间的电流
。
但是，随着尺寸的缩小，晶体管的制作变得愈发困难
。FinFET
技术的流程主要包括
Fin(
鳍状硅衬底
)、Poly(
多晶硅栅
)、EPI(
源
/
漏外延生长
)、MG(
金属栅
)、Contact(
中段金属接触
)
和
BEOL(
后段连线
)。
[0003]中段金属接触由
M0A
和
M0P
组成，其中，
M0A
是接到源
/
漏极的一条条凹槽，作用是把源
/
漏极连出去，与后段连线相连；
M0P
是接到栅极的通孔，作用是把栅极连出去，与后段连线相连
。
金属接触通孔尺寸指
M0P CD(Critical Dimension)
，
M0P CD
不管是局域的变化还是全局的
CDU(CD Uniformity
，尺寸均匀度
)
都是很重要的，
M0P CDU
过差会导致
M0P
的开口过小或者
M0P
与
M0A
之间的间距过小
。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种改善中段金属接触通孔尺寸过大的方法，用于解决现有技术中
M0P CDU
过差的问题
。
[0005]为实现上述目的及其它相关目的，本申请提供一种改善中段金属接触通孔尺寸过大的方法，包括：
[0006]步骤
S1
，提供一衬底，衬底上形成有浅沟槽隔离
、
栅极结构和层间介质层，在层间介质层上依次形成覆盖层和牺牲材料层；
[0007]步骤
S2
，形成连接器件源
/
漏极的接触凹槽；
[0008]步骤
S3
，在接触凹槽的侧壁形成保护层；
[0009]步骤
S4
，形成具有接触通孔图案的光刻胶层；
[0010]步骤
S5
，形成连接栅极结构的接触通孔；
[0011]步骤
S6
，对接触凹槽和接触通孔实施预清洗处理；
[0012]步骤
S7
，在接触凹槽和接触通孔中形成金属层
。
[0013]优选的，步骤
S7
包括：通过沉积工艺在接触凹槽和接触通孔的侧壁和底部形成
Ti/TiN
粘合层；在接触凹槽和接触通孔中填充金属层；通过研磨工艺去除牺牲材料层和牺牲材料层中的金属层，直至露出覆盖层
。
[0014]优选的，覆盖层的厚度为
205
埃
‑
215
埃
。
[0015]优选的，覆盖层的材料为氮化硅，牺牲材料层的材料为氧化物
。
[0016]优选的，保护层的材料为氮化硅
。
[0017]优选的，步骤
S4
包括：在牺牲材料层上依次形成旋涂碳层
、
抗反射涂层和光刻胶
层；通过光刻工艺在光刻胶层中形成接触通孔图案
。
[0018]优选的，步骤
S5
包括：以具有接触通孔图案的光刻胶层为掩模，刻蚀抗反射涂层
、
旋涂碳层
、
牺牲材料层
、
覆盖层和部分层间介质层，露出栅极结构的顶部；去除光刻胶层
、
抗反射涂层和旋涂碳层
。
[0019]优选的，覆盖层作为该刻蚀的刻蚀停止层，确保刻蚀的最后阶段一步露出所有栅极结构的顶部，防止刻蚀对栅极结构中的功函数金属层的损伤
。
[0020]优选的，采用
SiCoNi
工艺实施预清洗处理
。
[0021]优选的，栅极结构包括自下而上层叠的高
k
介电层
、
功函数金属层和金属栅，栅极结构的侧壁形成有侧墙结构
。
[0022]如上所述，本申请提供的改善中段金属接触通孔尺寸过大的方法，具有以下有益效果：可以有效防止预清洗处理对接触通孔侧壁的损耗所导致的
CD
扩大现象，还可以最大程度防止刻蚀对栅极结构中的功函数金属层的损伤，并大幅改善形成中段金属接触后实施的研磨的负荷
。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图
。
[0024]图
1A
‑
图
1E
显示为现有技术形成中段金属接触的各步骤完成后形成的器件剖面结构示意图；
[0025]图
1F
显示为现有技术形成的中段金属接触中的
M0P
尺寸过大的示意图；
[0026]图2显示为本申请实施例提供的改善中段金属接触通孔尺寸过大的方法的流程图；
[0027]图
3A
‑
图
3F
显示为本申请实施例提供的改善中段金属接触通孔尺寸过大的方法中，各步骤完成后形成的器件剖面结构示意图
。
具体实施方式
[0028]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其它优点与功效
。
本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变
。
[0029]下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚
、
完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围
。
[0030]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种改善中段金属接触通孔尺寸过大的方法，其特征在于，所述方法包括：步骤
S1
，提供一衬底，所述衬底上形成有浅沟槽隔离
、
栅极结构和层间介质层，在所述层间介质层上依次形成覆盖层和牺牲材料层；步骤
S2
，形成连接器件源
/
漏极的接触凹槽；步骤
S3
，在所述接触凹槽的侧壁形成保护层；步骤
S4
，形成具有接触通孔图案的光刻胶层；步骤
S5
，形成连接所述栅极结构的接触通孔；步骤
S6
，对所述接触凹槽和所述接触通孔实施预清洗处理；步骤
S7
，在所述接触凹槽和所述接触通孔中形成金属层
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤
S7
包括：通过沉积工艺在所述接触凹槽和所述接触通孔的侧壁和底部形成
Ti/TiN
粘合层；在所述接触凹槽和所述接触通孔中填充金属层；通过研磨工艺去除所述牺牲材料层和所述牺牲材料层中的金属层，直至露出所述覆盖层
。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述覆盖层的厚度为
205
埃
‑
215
埃
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述覆盖层的材料为氮化硅，所述牺牲材料层的材料为氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘瑞，伏广才，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：