[发明专利]接触孔的制造方法

说明书

本发明公开了一种接触孔的制造方法，包括步骤：步骤一、提供表面上形成有多条金属线一半导体衬底；步骤二、形成第一介质层，第一介质层将金属线之间的间隔顶部封口；步骤三、形成作为第一介质层刻蚀时的刻蚀停止层的第二介质层；步骤四、将各金属线正上方的第二介质层材料去除；步骤五、形成和第一介质层的材料相同的第三介质层并进行平坦化；步骤六、光刻定义出接触孔的形成区域并进行刻蚀形成接触孔的开口，接触孔的底部区域最大边界由金属线的两侧的第二介质层自对准定义；步骤七、在接触孔的开口中填充金属材料形成接触孔。本发明能将接触孔的底部区域自对准的限定在对应的金属线的顶部，从而防止接触孔和相邻的金属线之间产生短路。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造工艺方法，特别是涉及一种接触孔的制造方法。

背景技术

在传统的接触孔对准金属刻蚀工艺中，随着金属布线的增加，步进(pitch)缩小，为了减小金属间电容的考虑，金属线之间会存在空洞，其中pitch为金属布线中对应金属层中的金属线的宽度和间距的和。当金属线之间存在空洞时，接触孔与金属线之间的重叠偏移(overlay shift)容易使接触孔中填充的金属钨(tungsten)流到金属层间介质空洞里去，而空洞与金属线的间距很小，容易导致接触孔和金属线短路。

如图1所示，是现有接触孔的制造方法形成的接触孔的示意图；现有接触孔的制造方法的步骤包括：

在半导体衬底表面形成金属层，对金属层进行图形化形成多条金属线101。

利用化学气相沉积(CVD)生长一层氧化硅102，氧化硅102将金属线101之间的间距填充并形成有空洞103，在将金属线101之间的间距填充的基础上还具有一定的层间厚度，以实现上下金属层之间的隔离。

之后，用化学机械研磨工艺(CMP)工艺磨平氧化硅102的表面。

之后，进行光刻定义出接触孔104的形成区域并对接触孔104的形成区域的氧化硅102进行刻蚀形成接触孔104的开口。

然后，在接触孔104的开口中填充金属如金属钨形成接触孔104。

随着技术的发展，金属线101的步进会缩小，而接触孔104和对应的金属线101之间不可避免会存在overlay shift；当接触孔104偏移到空洞103的形成区域时，接触孔104中的金属就容易形成在空洞103中。如图1所示，距离d1是在理想情况下接触孔104的底部和相邻的金属线101之间的距离；由于实际上接触孔104中的金属会容易形成在空洞103中，故实际上接触孔104和相邻的金属线101之间的距离为距离d2，显然距离d2具有较小的值，容易造成接触孔104和相邻的金属线101之间的短路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种接触孔的制造方法，能防止接触孔和底部相邻的金属线之间产生短路。

为解决上述技术问题，本发明提供的接触孔的制造方法包括如下步骤：

步骤一、提供一半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有多条金属线，各所述金属线之间具有间隔。

步骤二、形成第一介质层，所述第一介质层的厚度保证将所述金属线之间的间隔顶部封口，所述第一介质层在各所述金属线的表面呈凸起结构。

步骤三、形成第二介质层，所述第二介质层的材料和所述第一介质层的材料不同且作为所述第一介质层刻蚀时的刻蚀停止层。

步骤四、将各所述金属线正上方的所述第二介质层材料去除，各所述金属线之间的所述第二介质层保留，以保留的所述第二介质层作为接触孔的底部的最大偏移的自对准边界。

步骤五、形成第三介质层并进行平坦化，所述第三介质层的材料和所述第一介质层的材料相同。