[发明专利]接触开口结构与制作方法及其应用

说明书

一种接触开口结构，包括：基材、层间介电层、导电层以及绝缘覆盖层。层间介电层位于基材之上，且具有第一开口。导电层位于层间介电层中。绝缘覆盖层具有位于第一开口的第一侧壁上的间隙壁，其中间隙壁与导电层接触，并在第一开口中定义出一个第二开口，以将一部分导电层暴露在外。

技术领域

本揭露是有关于一种集成电路结构及其制作方法与应用。特别是有关于一种接触开口结构及其制作方法与应用。

背景技术

随着集成电路复杂度与特征尺寸的持续微缩，形成具有高尺寸精度和可靠性的层间接触结构(图案)变得越来越困难。如何满足超大规模集成电路(ultra-large-scaleintegration circuit)对于层间接触结构(图案)的尺寸精度和操作可靠度不断提高的要求，已经成为业界的一大挑战。而接触开口结构与其制作方法，又是制作高尺寸精度和可靠性的层间接触结构(图案)的关键。

因此，有需要提供一种先进的接触开口结构与制作方法及其应用，来解决现有技术所面临的问题。

发明内容

本说明书的一实施例揭露一种接触开口结构，此种接触开口结构，包括：基材、层间介电层、导电层以及绝缘覆盖层。层间介电层位于基材之上，且具有第一开口。导电层位于层间介电层中，并对准第一开口。绝缘覆盖层具有位于第一开口的第一侧壁上的间隙壁，其中间隙壁与导电层接触，并在第一开口中定义出一个第二开口，以将一部分导电层暴露在外。

本说明书的另一实施例揭露一种接触开口结构的制作方法，此方法包括下述步骤：首先提供一个基材，再于基材上形成一个层间介电层。并于层间介电层中形成一个导电层，使至少一部分导电层经由层间介电层中的一个第一开口暴露在外。之后，于层间介电层上形成一个绝缘覆盖层，并延伸进入第一开口之中。形成一个含金属缓冲层以覆盖绝缘覆盖层。在移除位于层间介电层上方的一部分含金属缓冲层之后，移除位于第一开口中的一部分绝缘覆盖层，以使剩余的绝缘覆盖层在第一开口的第一侧壁上形成间隙壁，而与导电层接触，以在第一开口中定义出一个第二开口，将至少一部分导电层暴露在外。

本说明书的另一实施例揭露一种电阻式随机存取存储器(Resistance RandomAccess Memory，ReRAM)元件，此电阻式随机存取存储器单元包括：基材、层间介电层、底部电极层、绝缘覆盖层、过渡金属氧化物(Transition Metal Oxides，TMO)层以及上方电极层。层间介电层位于基材之上，且具有一个第一开口。底部电极层位于层间介电层中，并对准第一开口。绝缘覆盖层具有位于第一开口的第一侧壁上的间隙壁，其中间隙壁与底部电极层接触，并在第一开口中定义出一个第二开口。过渡金属氧化物层，位于第二开口中，并与底部电极层接触。上方电极层位于第二开口中，并与过渡金属氧化物层接触。

根据上述实施例，本说明书是在提供一种接触开口结构及其制作方法以及应用此一接触开口结构所制作的电阻式随机存取存储器单元。其是先在层间介电层中形成导电层使其经由第一开口暴露在外。再形成一个绝缘覆盖层部分地填充第一开口，并在绝缘覆盖层上覆盖一个含金属缓冲层。在移除覆盖于层间介电层上的一部分含金属缓冲层之后，将一部分的含金属缓冲层余留在第一开口中，以覆盖位于第一开口的侧壁上的一部分绝缘覆盖层。之后，再移除位于第一开口底部的一部分绝缘覆盖层，以在第一开口中定义出一个第二开口，将至少一部分导电层暴露在外。

通过含金属缓冲层的保护，可使余留在第一开口侧壁上的一部分绝缘覆盖层不会受到后续刻蚀工艺的损毁，可精确地控制第二开口的宽度尺寸，以在层间介电层中形成一个具有较小宽度尺寸的接触开口。可进一步微缩后续形成在接触开口中的元件或内连线的结构尺寸，进而提高整体电路的元件密度。

附图说明

为了对本说明书的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：

图1A至图1E为根据本说明书的一实施例绘示制作接触开口结构的一系列工艺结构剖面图；