Mos晶体管和导电插塞的形成方法_5

文档序号:9262185阅读:来源:国知局
的底部并没有露出金属层,第一通孔311的底部是剩余的介质层304。
[0144]本实施例中,第一通孔311的底部具有过厚的聚合物层312。
[0145]具体请参考上一实施例中对第一源极接触孔的描述。
[0146]结合参考图15和图16,去除所述第一通孔311底部的聚合物层312。
[0147]采用去除气体去除第一通孔311底部的聚合物层312。所述去除气体为氧气或氮气,具体请参考上一个实施例。
[0148]需要说明的是,在去除所述第一通孔311内底部的聚合物层312时,硬掩膜层305几乎不受损伤。
[0149]参考图16,继续以所述硬掩膜层305为掩膜,沿第一通孔311继续刻蚀所述介质层304至露出半导体基底300,形成第二通孔313。
[0150]具体请参考上一实施例。
[0151]形成第二通孔313后,采用湿法腐蚀的方法去除第二通孔313中的最终形成的聚合物层。
[0152]参考图17,在所述第二通孔313内填充满导电层,形成导电插塞314。
[0153]具体请参考上一个实施例。
[0154]因此,本实施例中,由于刻蚀介质层形成第一通孔的刻蚀气体与硬掩膜层具有很高的选择比,因此,去除第一通孔底部聚合物的过程中,硬掩膜层几乎不受损伤,这样,可以继续以硬掩膜层为掩膜,沿第一通孔继续刻蚀所述介质层至露出所述半导体基底,形成形貌较好第二通孔,在所述第二通孔内填充的金属层形成的导电插塞可以实现与半导体基底中金属层的电连接,从而提高了导电插塞的性能,进而提高后续形成的半导体器件的性能。
[0155]虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种MOS晶体管的形成方法,其特征在于,包括: 提供半导体衬底,在所述半导体衬底上形成栅极,在所述栅极两侧的半导体衬底中形成源极和漏极; 在所述半导体衬底上形成介质层,所述介质层覆盖所述栅极、源极和漏极; 在所述介质层上形成硬掩膜层,所述硬掩膜层内具有贯穿其厚度的第一开口和第二开口,所述第一开口与所述栅极位置相对应,所述第二开口与所述源极或漏极位置相对应; 以所述硬掩膜层为掩膜,沿所述第一开口和第二开口刻蚀所述介质层,沿所述第一开口刻蚀所述介质层形成的接触孔为栅极接触孔,沿所述第二开口刻蚀所述介质层形成的接触孔为第一源极接触孔或第一漏极接触孔,所述栅极接触孔和第一源极接触孔的底部具有聚合物层或者所述栅极接触孔和第一漏极接触孔的底部具有聚合物层; 去除所述聚合物层; 继续以所述硬掩膜层为掩膜,沿第一源极接触孔或第一漏极接触孔继续刻蚀所述介质层至露出所述源极或漏极,形成第二源极接触孔或第二漏极接触孔; 在所述栅极接触孔内填充满导电层形成栅极接触插塞,在所述第二源极接触孔内填充满导电层形成源极接触插塞或者在所述第二漏极接触孔内填充满导电层形成漏极接触插塞。2.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,所述硬掩膜层为单层结构或叠层结构,所述硬掩膜为单层结构时,所述硬掩膜层的材料为氮化硼、氮化硅或氮化钛;所述硬掩膜层为叠层结构时,所述硬掩膜层为氮化硼层、氮化硅层或氮化钛层中的任意两层或三层结构。3.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,在所述介质层上形成硬掩膜层,所述硬掩膜层内具有贯穿其厚度的第一开口和第二开口的方法包括: 在所述介质层上形成硬掩膜层; 在所述硬掩膜层上形成第一图形化的光刻胶层; 以所述第一图形化的光刻胶层为掩膜,刻蚀所述硬掩膜层,所述硬掩膜层内具有贯穿其厚度的第一开口和第二开口。4.如权利要求3所述的形成方法,其特征在于,在所述硬掩膜层上形成第一图形化光刻胶层之前,在所述介质层上形成硬掩膜层之后,还包括下列步骤: 在所述硬掩膜层上形成先进图形膜层; 在所述先进图形膜层上形成吸光层。5.如权利要求4所述的形成方法,其特征在于,以所述第一图形化的光刻胶层为掩膜刻蚀所述硬掩膜层的步骤之前,在所述硬掩膜层上形成第二图形化的光刻胶层之后,还包括以所述第一图形化的光刻胶层为掩膜,刻蚀所述先进图形膜层和所述吸光层。6.如权利要求5所述的形成方法,其特征在于,在所述图形膜层上形成吸光层的步骤之后,在所述硬掩膜层上形成第一图形化的光刻胶层的步骤之前还包括在所述吸光层上形成底部抗反射层。7.如权利要求6所述的形成方法,其特征在于,以所述第一图形化的光刻胶层为掩膜刻蚀所述先进图形膜层和吸光层的步骤之前,在所述硬掩膜层上形成第一图形化的光刻胶层之后,还包括以所述第一图形化的光刻胶层为掩膜刻蚀所述底部抗反射层的步骤。8.如权利要求4所述的形成方法,其特征在于,所述先进图形膜层的材料为非晶碳,所述吸光层的材料为氮氧化硅、碳掺杂氧化硅或氮化硅。9.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,去除所述聚合物层的方法包括:向栅极接触孔和第一源极接触孔或者栅极接触孔和第一漏极接触孔通入去除气体,所述去除气体包括氧气或氮气中的一种或两种。10.一种导电插塞的形成方法,其特征在于,包括: 提供半导体基底; 在所述半导体基底上形成介质层; 在所述介质层上形成硬掩膜层,所述硬掩膜层内具有贯穿其厚度的开口 ; 以所述硬掩膜层为掩膜,沿开口刻蚀介质层,形成第一通孔,所述第一通孔的底部具有聚合物层; 去除所述第一通孔底部的聚合物层; 继续以所述硬掩膜层为掩膜,沿第一通孔继续刻蚀所述介质层至露出半导体基底,形成第二通孔; 在所述第二通孔内填充满导电层,形成导电插塞。11.如权利要求10所述的形成方法,其特征在于,所述硬掩膜层为单层结构或叠层结构,所述硬掩膜为单层结构时,所述硬掩膜层的材料为氮化硼、氮化硅或氮化钛;所述硬掩膜层为叠层结构时,所述硬掩膜层为氮化硼层、氮化硅层或氮化钛层中的任意两层或三层结构。12.如权利要求10所述的形成方法,其特征在于,在所述介质层上形成硬掩膜层,所述硬掩膜层内具有贯穿其厚度的开口的方法包括: 在所述介质层上形成硬掩膜层; 在所述硬掩膜层上形成第二图形化的光刻胶层; 以所述第二图形化的光刻胶层为掩膜,刻蚀所述硬掩膜层,在所述硬掩膜层内形成具有贯穿其厚度的开口。13.如权利要求12所述的形成方法,其特征在于,在所述硬掩膜层上形成第二图形化的光刻胶层之前,在所述介质层上形成硬掩膜层之后,还包括下列步骤: 在所述硬掩膜层上形成先进图形膜层; 在所述先进图形膜层上形成吸光层。14.如权利要求13所述的形成方法,其特征在于,以所述第二图形化的光刻胶层为掩膜刻蚀所述硬掩膜层的步骤之前,在所述硬掩膜层上形成第二图形化的光刻胶层之后,还包括以所述第二图形化的光刻胶层为掩膜刻蚀所述先进图形膜层和吸光层。15.如权利要求14所述的形成方法,其特征在于,在所述先进图形膜层上形成吸光层的步骤之后,在所述硬掩膜层上形成第二图形化的光刻胶层之前还包括在所述吸光层上形成底部抗反射层。16.如权利要求15所述的形成方法,其特征在于,以所述第二图形化的光刻胶层为掩膜刻蚀所述先进图形膜层和吸光层的步骤之前,在所述硬掩膜层上形成第二图形化的光刻胶层之后,还包括以所述图形化的光刻胶层为掩膜刻蚀所述底部抗反射层的步骤。17.如权利要求13所述的形成方法,其特征在于,所述先进图形膜层的材料为非晶碳。18.如权利要求13所述的形成方法,其特征在于,所述吸光层的材料为氮氧化硅、碳掺杂氧化硅或氮化硅。19.如权利要求10所述的形成方法,其特征在于,去除所述第一通孔底部的聚合物层的方法包括:向第一通孔内通入去除气体,所述去除气体包括氧气或氮气中的一种或两种。
【专利摘要】一种MOS晶体管和导电插塞的形成方法,其中导电插塞的形成方法包括:提供半导体基底,在所述半导体基底上形成介质层;在所述介质层上形成硬掩膜层,所述硬掩膜层内具有贯穿其厚度的开口;以所述硬掩膜层为掩膜,沿开口刻蚀介质层,形成第一通孔,所述第一通孔的底部具有聚合物层;去除所述第一通孔底部的聚合物层;继续以所述硬掩膜层为掩膜,沿第一通孔继续刻蚀所述介质层至露出半导体基底,形成第二通孔;在所述第二通孔内填充满导电层,形成导电插塞。采用本发明的方法能够提高导电插塞的性能。
【IPC分类】H01L21/768, H01L21/336
【公开号】CN104979203
【申请号】CN201410135921
【发明人】王冬江, 张海洋
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月4日
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