[发明专利]接触窗结构及其形成方法

说明书

一种接触窗结构及其形成方法，所述形成方法，在所述目标层表面上形成刻蚀垫片后，形成覆盖所述基底、目标层和刻蚀垫片的介质层；刻蚀所述介质层，在所述介质层中形成刻蚀孔，所述刻蚀孔底部暴露出所述刻蚀垫片的顶部表面；沿刻蚀孔去除所述刻蚀垫片，形成与刻蚀孔连通的刻蚀通道，所述刻蚀通道暴露出目标层的部分表面，所述刻蚀通道与刻蚀孔构成接触窗结构。本发明的方法，可以防止未开窗的问题，并且在形成接触窗结构的过程中，也不会存在加大刻蚀强度的问题，因而使得刻蚀孔顶部的尺寸不会增大，能与设计的尺寸保持一致，减小了形成刻蚀孔的刻蚀难度。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种接触窗结构及其形成方法。

背景技术

随着集成电路向超大规模集成电路发展，集成电路内部的电路密度越来越大，所包含的元件数量也越来越多，这种发展使得晶圆表面无法提供足够的面积来制作所需的互连线。

为了满足元件缩小后的互连线需求，两层及两层以上的多层金属互连线的设计成为超大规模集成电路技术所通常采用的一种方法。目前，不同金属层或者金属层与衬垫层的导通可通过金属插塞实现，金属插塞的形成包括：在基底中形成目标金属层，所述目标金属层与基底的表面齐平；在基底和目标金属层上形成介质层；在介质层中形成暴露出目标金属层表面的通孔(或接触窗结构)；在通孔(或接触窗结构)中填充金属，形成金属插塞。

随着器件的集成度越来越高，所述介质层中形成的通孔的深宽比也不断提高，挑战高深宽比的通孔对于刻蚀工艺来说一直是非常大的挑战，现有在进行高深宽比的通孔刻蚀时会存在形成的通孔底部未暴露出目标金属层的表面问题(目标金属层未开窗问题)，或者通孔底部暴露出目标金属层的表面，但是通孔的顶部尺寸存在尺寸较大以及目标金属层可能被过刻蚀或被击穿的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是怎样防止高深宽比的接触窗结构的形成过程中的未开窗问题，以及顶部尺寸较大以及目标金属层可能被过刻蚀或被击穿的问题。

本发明提供了一种接触窗结构的形成方法，包括：

提供基底，所述基底中形成有目标层，所述基底露出所述目标层的表面；

在所述目标层表面上形成刻蚀垫片；

形成覆盖所述基底、目标层和刻蚀垫片的介质层；

刻蚀所述介质层，在所述介质层中形成刻蚀孔，所述刻蚀孔底部暴露出所述刻蚀垫片的顶部表面，且所述刻蚀孔底部的尺寸小于所述刻蚀垫片顶部的尺寸；

沿刻蚀孔去除所述刻蚀垫片，形成与刻蚀孔连通的刻蚀通道，所述刻蚀通道暴露出目标层的部分表面，所述刻蚀通道与刻蚀孔构成接触窗结构。

可选的，所述刻蚀垫片的材料与所述介质层的材料不相同。

可选的，刻蚀所述介质层形成刻蚀孔时，所述介质层相对于刻蚀垫片具有高的刻蚀选择比。

可选的，去除所述刻蚀垫片时，所述刻蚀垫片相对于所述介质层具有高的刻蚀选择比。

可选的，所述刻蚀垫片的形成过程为：在所述目标层和基底上形成刻蚀垫片材料层；图形化所述刻蚀垫片材料层，在所述目标层上形成刻蚀垫片。

可选的，所述刻蚀垫片的高度为接触窗结构的深度的1％-30％。

可选的，所述目标层的数量为一个，所述刻蚀垫片位于所述一个目标层的表面上。

可选的，所述目标层的数量多个，相应的所述刻蚀垫片的数量也为多个，每一个所述刻蚀垫片位于相应的一个目标层的表面上。

可选的，所述目标层的数量至少为一个，相应的所述刻蚀垫片的数量也至少为一个，每一个所述刻蚀垫片一部分位于相应的一个目标层的部分表面上，另一部分位于该目标层一侧的基底表面上。