[发明专利]接触通孔刻蚀方法

权利要求书

1.一种接触通孔刻蚀方法，包括：

提供衬底，所述衬底上形成有具有栅极区和有源区的半导体结构；

在所述半导体结构上沉积第一层间介质隔离层；

在所述第一层间介质隔离层上对应栅极区位置形成覆盖栅极区的栅极耐刻蚀层，并在所述耐刻蚀层上沉积第二层间介质隔离层；

在所述第二层间介质隔离层上涂覆光刻胶；

根据形成栅极通孔、源漏接触通孔及共享接触通孔的位置图案化所述光刻胶，并以图案化的光刻胶作为掩膜对所述第二、第一层间介质隔离层进行干法刻蚀分别形成栅极通孔、源漏接触通孔及共享接触通孔。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组成耐刻蚀层的材料为SiON。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在第一层间介质隔离层上对应栅极区位置形成耐刻蚀层的步骤包括：

在所述第一层间介质层上沉积耐刻蚀层；

在所述耐刻蚀层上沉积可自组装两嵌段共聚物层；

生成预成型的导向自组装模板，所述预成型的导向自组装模板具有第一区域和第二区域，所述第一区域包围所述第二区域，且所述第一区域对两嵌段共聚物中的第一组分呈中性润湿，所述第二区域与所述两嵌段共聚物的第二组分呈选择性润湿，所述第二区域覆盖栅极区；

将所述导向自组装模板覆盖所述两嵌段共聚物层，并使第二区域对准所述栅极区；

对所述半导体结构进行退火形成嵌段共聚物自组装层，移除所述预成型的导向自组装模板，并去除所述预成型的导向自组装模板第一区域对应的共聚物自组装层，生成对应覆盖所述半导体结构栅极区的自组装掩膜；

利用所述自组装掩膜刻蚀所述耐刻蚀层，生成对应覆盖所述半导体结构栅极区的耐刻蚀层，并去除所述自组装掩膜。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二区域成矩形岛状，所述第二区域横向宽度大于等于所述栅极区宽度，小于有源区宽度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用蒸发或湿法刻蚀去除所述预成型的自组装模板第一区域对应的嵌段共聚物自组装层。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述生成预成型的导向自组装模板包括：

在基板上沉积与所述两嵌段共聚物中第一组分呈中性润湿的聚合物垫层；

在所述聚合物垫层上形成图案化的掩膜，并以图案化掩膜对暴露出的聚合物垫层进行化学改性，形成由化学改性后的聚合物垫层形成的第二区域以及围绕所述第二区域的、由未化学改性的聚合物垫层形成的第一区域组成的预成型的导向自组装模板。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述两嵌段共聚物为聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯PS-b-PMMA，所述聚合物垫层为苯基乙基三氯硅烷PETS。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述化学改性后的苯基乙基三氯硅烷PETS的第二区域与所述聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯PS-b-PMMA中的PMMA组分选择性润湿；所述未化学改性的苯基乙基三氯硅烷PETS第一区域相对聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯PS-b-PMMA中的PS组分呈中性润湿。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述图案化掩膜具有矩形通孔，所述矩形通孔横向宽度大于等于所述栅极区宽度，小于有源区宽度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，以图案化掩膜对暴露出的聚合物垫层在含氧气氛下利用软X射线辐照所述暴露出的聚合物垫层进行化学改性。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述软X射线波长为1.1nm，在一标准大气压的氧气气氛下进行辐照。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述退火通过紫外线在190摄氏度下退火148小时。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述两嵌段共聚物聚苯乙烯-嵌段-聚甲基丙烯酸甲酯PS-b-PMMA中PS∶PMMA重量比范围为20∶80至80∶20。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述半导体结构的栅极区宽度为14～180nm，有源区宽度为30～300nm；所述预成型的导向自组装模板的第二区横向宽度为14～180nm。