[发明专利]半导体器件的形成方法

说明书

本发明提供一种半导体器件的形成方法。包括：在半导体衬底上的第一介质层内形成第一插塞后，在第一介质层上形成覆盖第一插塞的保护层；在保护层上形成第二介质层，并刻蚀第二介质层，在第二介质层内形成第二开孔，露出所述第一插塞顶部的保护层后，去除所述第一插塞顶部的保护层，至露出第一插塞。其中，刻蚀第二介质层时，即使第一插塞表面有孔洞，保护层可有效保护第一插塞，避免刻蚀第二介质层产生的刻蚀副产物落入第一插塞的孔洞中，从而在后续向所述第二开孔内填充第二金属材料形成第二插塞后，避免所述刻蚀副产物影响第二插塞和第一插塞的性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其是涉及一种半导体器件的形成方法。

背景技术

随着集成电路(简称IC)制造技术的飞速发展，传统集成电路的工艺节点逐渐减小，集成电路器件的尺寸不断缩小，在一片晶圆上，半导体元件的数量不断增加，为此集成电路制备工艺不断革新以提高集成电路器件的性能。

如在为了满足半导体元件数量增多要求，在一片晶圆上往往包括多层结构的半导体元件，而相邻层的半导体元件通过金属互连结构实现电连接，从而在特定面积的芯片上增加半导体元件数量，提高半导体器件的集成度。

参考图1所述，在半导体衬底10上形成晶体管11后，在晶体管11周边包覆介质层13，并在介质层13内开设导通晶体管11源漏区12的通孔，并向通孔内填充金属以形成金属插塞14，之后再所述晶体管11以及介质层13上形成层间介质层15，并在层间介质层15内开设导通所述晶体管11的栅极，以及介质层13内金属插塞14的通孔，再向层间介质层15的通孔内填充金属材料形成金属互连结构16和17；之后再于所述层间介质层15上形成与所述金属互连结构16和17连接的半导体元件……依此重复，从而在同一半导体衬底上形成多层结构的半导体元件。

然而，随着半导体器件的发展，对应半导体器件的精度要求不断提高，但现有工艺形成具有多层半导体元件结构的半导体器件的性能较差，无法满足半导体器件发展需求。

为此，如何提高多层结构的半导体器件的性能稳定性是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种半导体器件的形成方法，以提高半导体器件的性能。

为解决上述问题，本发明所提供的半导体器件的形成方法，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成第一介质层；

刻蚀所述第一介质层，在所述第一介质层内形成第一开孔；

向所述第一开孔内填充第一金属，形成第一插塞；

在所述第一插塞上形成保护层；

在所述保护层上形成第二介质层后，刻蚀所述第二介质层，形成第二开孔，所述第二开孔露出所述第一插塞顶部的所述保护层；

沿着所述第二开孔，去除所述第一插塞顶部的所述保护层，露出所述第一插塞。

可选地，所述保护层的材料为氮化硅、氮氧化硅或掺碳的氮化硅。

可选地，所述保护层的厚度为

可选地，形成保护层的方法为化学气相沉积法或原子层沉积法。

可选地，去除所述第一插塞顶部的所述保护层的方法为离子轰击法。

可选地，所述离子轰击法采用的离子包括氩离子。

可选地，所述离子轰击法的工艺包括：通入流量为50～200sccm氦气，控制功率为100～200W，将氦气离子化为氦离子，以轰击所述保护层。

可选地，所述离子轰击法采用的离子为氩离子和氦离子的混合体。