[发明专利]接触孔的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种接触孔(contact hole)的制作方法。

背景技术

在半导体集成电路的制作过程中常伴随通孔或沟槽的制作，例如，铜金属互连工艺即需要先形成嵌入式线槽及通孔，又称双大马士革工艺(dual damascene)，又例如，于层间介质层中形成接触孔。其中，由于接触孔常被用来导通晶体管的栅极、源极或漏极等位于半导体衬底上的重要电路器件，因此至关重要。

随着半导体集成电路关键尺寸的不断缩小，半导体制程工艺对减少接触孔阻值的需求也是越来越高。传统的接触孔制作方法通常需要进行两次的光刻工艺，搭配两次的光刻胶涂布及两次的干蚀刻工艺才能于层间介质层中形

发明内容

本发明于是提供一种接触孔的制作方法，以解决上述问题。

本发明披露了一种接触孔的制作方法，其特征在于，包括：提供衬底，衬底上包括层间介质层；在层间介质层上形成抗反射层；在抗反射层上涂布光刻胶层；进行光刻工艺，在光刻胶层中形成第一开口；进行第一次干蚀刻工艺，经由所述第一开口蚀刻抗反射层及层间介质层，形成具有第一深度的沟槽；将所述光刻胶层中的第一开口缩小成为第二开口；以及进行第二次干蚀刻工艺，经由所述第二开口蚀刻所述层间介质层，形成具有第二深度的通孔。

为让本发明上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举优选实施方式，并配合所附图式，作详细说明如下。然而如下的优选实施方式与图式仅供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1至图5例示本发明一优选实施例。

其中，附图标记说明如下：

10   衬底          12   层间介质层

12a  沟槽          12b  通孔

14   抗反射层      16   光刻胶层

16a  开口          16b  开口

18   高分子材料层  120  接触孔

具体实施方式

图1至图5例示本发明一优选实施例。如图1所示，首先提供衬底10，衬底10上已经形成了半导体器件，例如MOS晶体管。衬底10可以是单晶硅、多晶硅、非晶硅、砷化镓或硅锗化合物；衬底10亦可以是其它半导体材料，这里不再一一列举。

在衬底10上形成层间介质层12，层间介质层12的材料可以是掺杂硅玻璃、二氧化硅或低介电常数材料等等，其形成方法可以是化学气相沉积法(CVD)或旋转涂布法(SOC)。接着，在层间介质层12上形成抗反射层(ARC)14，该层的材料可以是氮氧化硅(SiON)或氮化硅等。接着，在抗反射层14上涂布光刻胶层16，接着进行光刻工艺，包括：对光刻胶层16进行烘烤后置于曝光设备中，通过曝光工艺对光刻胶层16进行曝光，将掩模板上的图案转移到光刻胶层中；接着对曝光后的光刻胶层16进行曝光后烘烤，并通过显影工艺进行显影，在光刻胶层16中形成开口16a。

如图2所示，接着进行第一次干蚀刻工艺，包括以光刻胶层16作为掩膜，经由开口16a干蚀刻抗反射层14及层间介质层12，形成具有第一深度的沟槽12a，其中，第一次干蚀刻工艺不会蚀穿层间介质层12的全部厚度，而是仅仅蚀刻掉层间介质层12的部分厚度。此部分厚度可以透过控制干蚀刻的时间来达成，或者在层间介质层12中增加蚀刻停止层。

如图3所示，在第一次干蚀刻工艺之后，通过由化学微缩辅助的分辨率增强光刻(Resolution Enhancement Lithography Assisted by Chemical Shrink，RELACS)的光刻胶扩大工艺，在光刻胶层16的表面及侧壁上形成能与光刻胶层16产生交联反应(cross-linking reaction)的高分子材料层18，将原本的光刻胶层16中的开口16a缩小成为开口16b。

如图4所示，接着进行第二次干蚀刻工艺，包括以光刻胶层16以及高分子材料层18作为掩膜，经由开口16b以及沟槽12a继续干蚀刻层间介质层12，形成具有第二深度的通孔12b，其中，第二次干蚀刻工艺蚀穿层间介质层12的剩余厚度，显露出衬底10的表面。