TW407339B - Method for fabricating a contact of a semiconductor device - Google Patents

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Description

經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 407339 4342pif.d〇c/008 A7 B7 ' — ----- —___——-—- 五、發明説明(I ) 發明範圍 本發明是有關於一種半導體元件之製造方法,且特,別 是有關於一種半導體元件之接觸窗的製造方法。 發明背景 第1A圖至第1B圖繪示習知一種半導體元件之接觸窗 的製造方法的步驟流程圖。 請參照第1A圖,在一個半導體基底2上形成一個含 有源極/汲極區(未繪示)以及閘極電極層(未繪示)的電晶體 (未繪示)。 在包括電晶體的半導體基底2上形成層間介電層4。 在層間介電層4上,形成光阻層圖案6以定義出接觸窗形 成區。光阻層圖案6爲具有一個開口 6a。以光阻層圖案6 作爲罩幕,非等向性触刻層間介電層4直到暴露出部分的 源極/汲極區。如第1B圖所示,在層間介電靥4中開出一 個通往源極/汲極區的接觸窗開口 4a。 非等向性鈾刻層間介電層4。由於受限於微影製程的 限制’只藉由照光的步驟來形成直徑小於〇.2微米的接觸 窗開口是相當困難的。若用於形成接觸窗開口 ;>4a之層間 介電層4較厚,其上直徑會由於光阻層的腐蝕而具有一個 大於光阻層圖案ό中的開口 6a。因此,在形成儲存電極 (Storage Node)的步驟中’接觸窗開口 4a與儲存電極重疊 邊緣會減小。 發明槪沭 基於上述的問題完成本發明,因此本發明的目的就是 5 本:尺度適用中國國家標準(CNS ) 210x]97公釐) 一 ------— 111.------裝------訂-------1 (請先閱读背面之注意事項再填寫本頁) Λ 7 37 4342pii'.doc/008 407339 五、發明説明(z ) 在提供一種半導體元件之接觸窗的製造方法,形成直徑小 於光阻層圖案所定義之開口的接觸窗開口。 , 本發明的另一目的是在提供一種半導體元件之接觸窗 開口的製造方法,其可增大接觸窗開口與儲存電極間之重 疊邊緣。 根據本發明之上述目的,描述一種製造接觸窗開口的 方法。此方法包括於半導體基底上形成層間介電層;依序 形成第一物質層與第二物質層於層間介電層上,第一物質 層與第二物質層相對於層間介電層具有蝕刻選擇性;在第 二物質層上形成具有第一開口圖案之光阻層;使用光阻層 圖案爲罩幕,鈾刻第二物質層以暴露出第一物質層,同時 形成聚合物於第二物質層之兩側的側壁上,以形成一個直 徑小於第一開口之第二開口;利用聚合物與光阻層爲罩 幕,非等向性的斜向蝕刻第一物質層以形成直徑小於第二 開口的第三開口;以及利用第一物質層與光阻層圖案爲罩 幕,非等向垂直蝕刻層間介電層以暴露出部分之基底,因 此形成第四開口。 在本發明的較佳實施例中,此製造接觸窗開口的方法 更包括在形成第四開口的步驟之後,移除光阻層圖案、聚 合物及第二物質層形成一層包括第三開口與第四開口的導 電層於第一物質層上;圖案導電層與第一物質層並形成與 半導體基底電性連接的接觸電極。 依照本發明,在被蝕刻後的氮化矽層兩側的側壁上形 成聚合物,因此會形成直徑小於第一開口的第二開口。斜 6 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4祝格(210X297公釐) 1^--------裝------訂-------京 (請先閱讀背面之注意事項再^:寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4342pifd1h7339 五、發明説明(> ) 向蝕刻複晶矽層以形成第三開口。垂直蝕刻層間介電層以 形成第四開口。根據此方法,藉著在層間介電層上依序形 成複晶砂層以及氮化砍層,在形成聚合物的情況下定義一 接觸窗形成區以蝕刻氮化矽層,並且斜向蝕刻複晶矽層, 可以形成一個直徑小於以光阻層圖案定義之開口的接觸窗 開口。因此可以增加接觸窗開口與接觸電極間重疊邊緣的 部分。 圖式之簡單說明 爲讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明 顯易懂,下文特舉一較佳實施例,並配合所附圖式,作詳 細說明如下: 第1A圖至第1B圖係繪示習知一種半導體元件之接觸 窗的製程方法的流程圖;以及 第2A圖至第2D圖係繪示依照本發明之一較佳實施例 半導體元件之接觸窗的新製程方法的流程圖。 圖式之標記說明= 2、100 :半導體基底 4、102 :層間介電層 4a :接觸窗開口 6、108 :光阻層圖案 6a :開口 102a :第四開口 104:第一物質層 104a :第三開口 7 —1-------裝------訂—^-----S. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 4342pif.d 訊7339 4342pif.d 訊7339 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(u) 106 :第二物質層 107 :聚合物 108a :第一開口 110 :儲存電極 較佳實施例之詳細說明 較佳實施例將配合圖示作詳細的描述。 第2A圖至第2D圖係繪示依照本發明之一較佳實施例 半導體元件之接觸窗的製程流程圖。 請參照第2A圖,在半導體基底100上形成一個包括 源極/汲極區(未繪示)與閘極電極層之電晶體(未繪示)。形 成一層比如爲氧化砂層的層間介電層102覆蓋於半導體基 底100。依序形成相對於層間介電層102有蝕刻選擇性之 第一物質層1〇4與第二物質層106於層間介電層102上。 第一物質層104的材質是比如爲複晶矽層的導電層, 而第二物質層的材質則是比如爲由氮氧化矽(SiON)所構成 的氮化砂層106,且作爲複晶砂層104的抗反射層β此外, 此氮化物層1〇6在後續的蝕刻步驟中會形成聚合物107以 減小開口的尺寸。 複晶砂層104形成的厚度大約爲lOOnm至300nm,而 氮化砂層106的厚度則約爲20nm至l〇〇nm。在氮化砂層 106上形成光阻層圖案108以疋義接觸窗形成區。形成具 有第一開口 108a的光阻層圖案108。 請參照第2B圖,以光阻層圖案1〇8爲罩幕,蝕刻氮 化砂層106。此時,蝕刻氮化砂層1〇6是在會有聚合物1〇7 8 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > Α4祝格(210X 297公釐〉 —I-------裝—— (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 泉- 1·.' 1·.' 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 434 2pif.il 權339 i五、發明説明(ζ) 形成於氮化矽層106兩側的側壁上的情形下,以乾式蝕刻 步驟進行。以含有三氟甲烷的蝕刻氣體鈾刻氮化矽層106 時會形成聚合物107,因此會形成直徑小於第一開口 108a 的第二開口。以與光阻層圖案108之間具有良好粘著性而 眾所皆知的聚合物107,也會在第一開口 108a兩側的側壁 上形成。 以聚合物107與光阻層圖案108爲罩幕,非等向性地 斜向蝕刻複晶矽層104。因此形成第三開口 104a。斜向蝕 刻複晶矽層104可以藉由改變蝕刻複晶矽層的蝕刻氣體之 組成比例以及控制蝕刻機台的RF功率來進行。蝕刻此第 三開口 104a時,第三開口 l〇4a底部的直徑會小於第二開 口 107a的直徑。 最後,以複晶矽層104與光阻層圖案108爲罩幕,蝕 刻層間介電層102至暴露出部分的半導體基底1〇〇(部分的 源極/汲極區)。以非等向性蝕刻步驟垂直蝕刻層間介電層 102。因此,如同第2c圖所示,形成第四開口 l〇2a,也就 是接觸窗開口 l〇2a,使得電晶體的源極/汲極區以及儲存 電極之間電性連接。 請參照第2D圖,移除光阻層圖案108、聚合物107以 及氮化矽層106。形成一層比如爲複晶矽層的導電層於複 晶矽層104尙且塡滿第四開口 l〇2a以及第三開口 104a, 以作爲儲存電極。在以蝕刻法形成儲存電極110時同時定 義導電層與複晶矽層104。 如上所述,用以形成第三開口 104的複晶矽層可以作 9 —:-------,裝------?τ-------Jl (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) β張尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4祝格(210X297公釐) ' '

Claims (1)

  1. ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 407339 4342pit\doc/008 六、申請專利範圍 1. 一種半導體元件之接觸窗的製造方法,其步驟包括: 形成一層間介電層於一半導體基底上; . 依序形成相對於該層間介電層具有蝕刻選擇性之一第 一與一第二物質層於該層間介電層上; 形成一具有一第一開口之一光阻層圖案於該第二物質 層上; 以該光阻層圖案爲罩幕,蝕刻該第二物質層以暴露出 該第一物質層,同時於被蝕刻之該第二物質層兩側的側壁 上形成一聚合物,因此形成直徑小於該第一開口之一第二 開口; 以該聚合物與該光阻層圖案爲罩幕,非等向性地斜向 蝕刻該第一物質層以形成直徑小於該第二開口之一第三開 口;以及 以該第一物質層與該光阻層圖案爲罩幕,非等向性垂 直蝕刻該層間介電層,暴露出部分之該半導體基底,以形 成一第四開口。 2. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件之接觸窗 的製造方法,其中該第一物質層爲一導電層,而第二物質 層爲一絕緣層。 3. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件之接觸窗 的製造方法,其中該第一物質層包括複晶矽。 4. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件之接觸窗 的製造方法,其中該第一物質層形成之厚度大約爲l〇〇nm 至 300nm。 . ί I 1· - - n - - I 1 I I Ml I I T n If I I _ ·—— _ I ______I____ I I: — I ^ 、1I n I I- m (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A8 Βδ 434 4ft^3〇39_os 六、申請專利範圍 5. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件之接觸窗 的製造方法,其中該第二物質層包括一氮化矽層。 , 6. 如申請專利範圍第5項所述之半導體元件之接觸窗 的製造方法,其中該第二物質層包括氮氧化矽(Si〇N)。 7. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件之接觸窗 的製造方法,其中該第二物質層形成之厚度大約爲20nm 至 1 OOnm。 8. 如申請專利範圍第1項所述之半導體元件之接觸窗 的製造方法,其中在形成該第四開口之後更包括步驟: 形成一導電層於具有該第四開口與該第三開口之第一 物質層上;以及 定義該導電層與該第一物質層以形成與該半導體基底 電性連接的一接觸窗開口。 I__;--------々------ΐτ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉率局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐)
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100272510B1 (ko) * 1997-12-30 2000-12-01 김영환 반도체 소자의 콘택홀 형성방법
JPH11354499A (ja) * 1998-04-07 1999-12-24 Oki Electric Ind Co Ltd コンタクトホール等の形成方法
US6211071B1 (en) * 1999-04-22 2001-04-03 Advanced Micro Devices, Inc. Optimized trench/via profile for damascene filling
KR20030015410A (ko) * 2001-08-14 2003-02-25 동부전자 주식회사 플래시 메모리 셀의 플로팅 게이트 제조방법
US6444574B1 (en) * 2001-09-06 2002-09-03 Powerchip Semiconductor Corp. Method for forming stepped contact hole for semiconductor devices
KR100415088B1 (ko) * 2001-10-15 2004-01-13 주식회사 하이닉스반도체 반도체장치의 제조방법
US6818464B2 (en) * 2001-10-17 2004-11-16 Hymite A/S Double-sided etching technique for providing a semiconductor structure with through-holes, and a feed-through metalization process for sealing the through-holes
ITMI20020931A1 (it) * 2002-05-02 2003-11-03 St Microelectronics Srl Metodo per fabbricare circuiti elettronici integrati su un substrato semiconduttore
KR100753122B1 (ko) * 2002-06-29 2007-08-29 주식회사 하이닉스반도체 반도체 장치의 캐패시터 제조방법
KR100457046B1 (ko) * 2002-08-07 2004-11-10 삼성전자주식회사 반도체 장치의 제조에서 콘택 형성 방법
US6716766B2 (en) * 2002-08-22 2004-04-06 Micron Technology, Inc. Process variation resistant self aligned contact etch
KR100486660B1 (ko) * 2002-09-05 2005-05-03 동부아남반도체 주식회사 반도체 소자의 연마 방법
KR100473736B1 (ko) * 2002-10-28 2005-03-10 매그나칩 반도체 유한회사 반도체 소자의 소자 분리막 형성 방법
KR100444608B1 (ko) * 2002-10-28 2004-08-16 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 소자 분리막 형성 방법
KR100474508B1 (ko) * 2002-11-07 2005-03-11 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 소자 분리막 형성 방법
US7030008B2 (en) * 2003-09-12 2006-04-18 International Business Machines Corporation Techniques for patterning features in semiconductor devices
US7122903B2 (en) * 2003-10-21 2006-10-17 Sharp Kabushiki Kaisha Contact plug processing and a contact plug
US7265056B2 (en) * 2004-01-09 2007-09-04 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Method for forming novel BARC open for precision critical dimension control
US7681306B2 (en) * 2004-04-28 2010-03-23 Hymite A/S Method of forming an assembly to house one or more micro components
KR100615583B1 (ko) * 2004-08-11 2006-08-25 삼성전자주식회사 노드 절연막 패턴에 구속된 상전이막 패턴을 갖는 피이.램의 형성방법들
DE102004052611A1 (de) * 2004-10-29 2006-05-04 Infineon Technologies Ag Verfahren zur Herstellung einer mit einem Füllmaterial mindestens teilweise gefüllten Öffnung, Verfahren zur Herstellung einer Speicherzelle und Speicherzelle
US7361588B2 (en) * 2005-04-04 2008-04-22 Advanced Micro Devices, Inc. Etch process for CD reduction of arc material
CN100392822C (zh) * 2005-06-21 2008-06-04 联华电子股份有限公司 限定多晶硅图案的方法
US8642479B2 (en) * 2011-07-14 2014-02-04 Nanya Technology Corporation Method for forming openings in semiconductor device
CN103400799B (zh) * 2013-08-14 2016-03-30 上海华力微电子有限公司 接触孔的刻蚀方法
US9934984B2 (en) 2015-09-09 2018-04-03 International Business Machines Corporation Hydrofluorocarbon gas-assisted plasma etch for interconnect fabrication
CN108400085B (zh) 2017-02-06 2019-11-19 联华电子股份有限公司 形成半导体元件图案的方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950014945B1 (ko) * 1992-12-02 1995-12-18 현대전자산업주식회사 반도체소자의 미세패턴 형성방법
JP2882301B2 (ja) * 1995-01-13 1999-04-12 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
KR0172255B1 (ko) * 1995-03-04 1999-03-30 김영환 반도체 소자의 금속 배선 형성방법
US5651857A (en) * 1995-09-08 1997-07-29 International Business Machines Corporation Sidewall spacer using an overhang
US5612240A (en) * 1996-06-13 1997-03-18 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Ltd. Method for making electrical connections to self-aligned contacts that extends beyond the photo-lithographic resolution limit
US5719089A (en) * 1996-06-21 1998-02-17 Vanguard International Semiconductor Corporation Method for etching polymer-assisted reduced small contacts for ultra large scale integration semiconductor devices
US5670401A (en) * 1996-08-22 1997-09-23 Vanguard International Semiconductor Corporation Method for fabricating a deep submicron mosfet device using an in-situ polymer spacer to decrease device channel length
US5817579A (en) * 1997-04-09 1998-10-06 Vanguard International Semiconductor Corporation Two step plasma etch method for forming self aligned contact

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990079160A (ko) 1999-11-05
JP4046436B2 (ja) 2008-02-13
US6028001A (en) 2000-02-22
JPH11330245A (ja) 1999-11-30
KR100280622B1 (ko) 2001-03-02

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