[发明专利]带有自对准接触孔的半导体器件及其制备方法

权利要求书

1.一种带有自对准接触孔的半导体器件，其特征在于，包括：

半导体衬底（1）；

至少两条金属栅极（3），形成在所述半导体衬底（1）上；

刻蚀阻挡层（5），形成于所述金属栅极（3）的表面上，包括第一刻蚀阻挡层（51）和第二刻蚀阻挡层（53），所述第一刻蚀阻挡层（51）沿所述金属栅极（3）的两个侧表面向上延伸，且上表面高于所述金属栅极（3）的上表面；各所述金属栅极（3）的上表面和位于所述金属栅极（3）两侧的第一刻蚀阻挡层（51）高于所述金属栅极（3）上表面的部分的内表面之间形成第一凹槽，所述第二刻蚀阻挡层（53）形成于所述第一凹槽内部，沿所述金属栅极（3）的上表面延伸；

介质层（7），形成于所述刻蚀阻挡层（5）上，包括第一介质层（71）和第二介质层（73），所述第一介质层（71），形成于所述第一刻蚀阻挡层（51）上，且该第一介质层（71）的上表面与所述第一刻蚀阻挡层（51）的上表面齐平，所述第二介质层（73），连续形成于所述第一刻蚀阻挡层（51）、所述第二刻蚀阻挡层（53）、以及所述第一介质层（71）的上表面上；

自对准接触孔，形成于所述介质层（7）中，且所述自对准接触孔的底部位于相邻两条所述金属栅极（3）之间。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第二刻蚀阻挡层（53）的上表面高于所述第一刻蚀阻挡层（51）的上表面，且所述第二刻蚀阻挡层（53）部分向外延伸覆盖所述第一刻蚀阻挡层（51）和所述第一介质层（71）的上表面，所述第二介质层（73）形成于所述第二刻蚀阻挡层（53）的上表面上。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第二刻蚀阻挡层（53）采用与第一介质层（71）刻蚀选择比大于6的材料。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，

所述第一刻蚀阻挡层（51）的材料选自SiN、SiCN、SiC或SiON中的任意一种或者几种，所述第二刻蚀阻挡层（53）的材料所述第二刻蚀阻挡层（53）的材料选自SiN、SiCN、SiC或SiON中的任意一种或者几种；

所述第一介质层（71）的材料为氧化物或低介电常数绝缘材料，所述第二介质层（73）的材料为氧化物或低介电常数绝缘材料。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述第二刻蚀阻挡层（53）位于所述金属栅极（3）上方的部分形成沿所述金属栅极（3）延伸方向延伸的第二凹槽，所述第二凹槽向下延伸至所述第一凹槽的内部，且开口端延伸至与所述第二介质层（73）相接，所述第二介质层（73）的一部分延伸至所述第二凹槽的内部充满所述第二凹槽。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，所述第二凹槽的槽宽小于所述金属栅极（3）的宽度的2/3。

7.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，形成所述第二介质层（73）为旋涂玻璃或可流动化学气相沉积工艺产生的氧化硅。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，各所述金属栅极（3）的侧表面与各所述第一刻蚀阻挡层（51）的内表面之间还形成有间隙壁。

9.一种带有自对准接触孔的半导体器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在所述半导体衬底（1）上形成至少两条伪栅（3ˊ）；

S2、在每个所述伪栅（3ˊ）的两个相对的侧表面上分别形成两个相对的与所述伪栅（3ˊ）上表面齐平的第一刻蚀阻挡层（51），并在所述第一刻蚀阻挡层（51）上形成与所述伪栅（3ˊ）上表面齐平的第一介质层（71）；

S3、去除伪栅（3ˊ），在所述两个相对的第一刻蚀阻挡层（51）之间形成金属栅极（3），并去除所述金属栅极（3）的部分顶端，使所述金属栅极（3）的上表面与所述金属栅极（3）两侧两个相对设置的所述第一刻蚀阻挡层（51）高于所述金属栅极（3）的上表面的部分的内表面之间形成第一凹槽；

S4、在所述第一凹槽中，形成沿所述金属栅极（3）的上表面延伸的第二刻蚀阻挡层（53）；

S5、在所述第一介质层（71）、第二刻蚀阻挡层（53）、第一刻蚀阻挡层（51）的上表面形成第二介质层（73）；

S6、在所述第二介质层（73）上形成包含所述自对准接触孔的图案的掩膜层，通过刻蚀形成底部位于相邻两条所述金属栅极（3）之间的自对准接触孔。