[发明专利]一种接触孔制备方法

说明书

本发明公开了一种接触孔制备方法，包括以下步骤：提供并在半导体衬底上形成牺牲栅极区和源漏区；在已形成的结构上依次沉积接触刻蚀停止层和层间介质牺牲层；对层间介质牺牲层，进行第一平坦化处理；并在去除牺牲栅极区后，进行替代栅工艺；去除接触孔区域外的层间介质牺牲层，仅保留接触孔区域内的层间介质牺牲层；并在已形成的结构上沉积层间介质层；对层间介质层，进行第二平坦化处理；并去除接触孔区域内的层间介质牺牲层和接触刻蚀停止层；在接触孔区域内填充金属层，形成接触孔。本发明提供的接触孔制备方法易实现对尺寸较小、高深比较高的接触孔的制备，同时，可以确保在刻蚀过程中不会对源漏区等结构造成损伤，从而确保器件性能。

技术领域

本发明涉及半导体制备技术领域，具体涉及一种接触孔制备方法。

背景技术

对于FinFET（Fin Field-Effect Transistor，鳍式场效应晶体管）或堆叠纳米环栅器件等三维器件，CONT（接触孔）制备工艺是实现其性能指标的关键之一；随着CONT 孔尺寸的减小，以及高深比的提高；使得CONT刻蚀工艺对源漏外延区域、侧墙、金属栅填充的选择比要求越来越高，而现有的CONT刻蚀工艺，在刻蚀过程中易对金属栅以及侧墙造成损失，从而导致栅到源漏的漏电，最终降低器件的性能。

发明内容

为了克服现有的CONT刻蚀工艺，在刻蚀过程中易对金属栅以及侧墙造成损失，导致器件性能降低的技术问题，本发明提供一种接触孔制备方法。

本发明所述的接触孔制备方法，包括以下步骤：

提供半导体衬底，并在半导体衬底上形成牺牲栅极区和源漏区；

在已形成的结构上沉积接触刻蚀停止层，以及在接触刻蚀停止层上沉积层间介质牺牲层；

对层间介质牺牲层，进行第一平坦化处理；并在去除牺牲栅极区后，在栅极区域内依次形成栅极介质层和栅极；

去除接触孔区域外的层间介质牺牲层，仅保留接触孔区域内的层间介质牺牲层；并在已形成的结构上沉积层间介质层；

对层间介质层，进行第二平坦化处理；并去除接触孔区域内的层间介质牺牲层和接触刻蚀停止层；

在接触孔区域内填充金属层，形成接触孔。

优选地，在半导体衬底上形成牺牲栅极区和源漏区前，在衬底中形成浅沟道隔离，浅沟道隔离位于源漏区的外侧。

优选地，接触刻蚀停止层为：SiN或Si₃N₄，接触刻蚀停止层的层厚为：50至300nm。

优选地，层间介质牺牲层为碳基材料。

优选地，采用光刻和刻蚀工艺去除接触孔区域外的层间介质牺牲层。

优选地，采用湿法腐蚀去除接触孔区域内的层间介质牺牲层。

优选地，采用N₂和H₂的等离子体去除接触孔区域内的层间介质牺牲层；其中，N₂和H₂的体积比例为：1:5至10:1。

优选地，采用湿法腐蚀去除接触孔区域内的接触刻蚀停止层。

优选地，采用H₃PO₄溶液去除接触孔区域内的接触刻蚀停止层。

优选地，层间介质层为SiO₂、BPSG（硼磷硅玻璃）或PSG（磷硅玻璃）中的任一种。