[发明专利]在半导体器件中形成接触孔的方法

说明书

本发明涉及一种在半导体器件中形成接触孔的方法，特别涉及一种在高集成化半导体器件制造中形成具有临界尺寸的接触孔的方法。

通常，半导体器件随着集成度的增加具有减小的单元面积，由于这种减小的单元，使相邻导体之间的空间也被减小。由此，也要减小用于连接下和上导体的接触尺寸。

最终，需要提供一种技术，采用该技术可使上导体与下导体如硅衬底接触，同时保持与窄的中间导体的绝缘。

因此，本发明的目的就是提供一种在半导体器件中形成接触孔的方法，它能够使上导体同下导体接触，同时保持与窄的中间导体的绝缘。

按照本发明的一个方面，它提供了一种在半导体器件中形成接触孔的方法，它包括下列步骤：在一半导体衬底上形成多个均匀间隔的导体，同时使导体与半导体衬底绝缘；在形成各导体之后所获得的结构上淀积第一绝缘膜，将第一绝缘膜平面化，然后在第一绝缘膜上淀积第二绝缘膜和第三绝缘膜；在与要形成接触孔的区域相对应的在第三绝缘膜的部分上形成第一接触掩模；各向异性地蚀刻没被第一接触掩模覆盖的第三和第二绝缘膜，由此形成第三和第二绝缘膜构成图形，然后以所选择的方式各向同性地蚀刻第二绝缘膜的图形，由此形成第二绝缘膜构成的变窄图形；除去第一接触掩模，然后在第三和第二绝缘膜图形的侧壁上形成环形垫；在该垫形成以后所得结构上形成第四绝缘膜，然后在除其对应于接触孔区域的部分以外的第四绝缘膜上形成第二接触掩模；和蚀刻没被第二接触掩模覆盖的第四绝缘膜部分，除去第三和第二绝缘膜图形，然后在将环形垫用作蚀刻阻挡层的条件下各向异性地蚀刻设置在第二绝缘膜图形下的第一绝缘膜，由此形成具有临界尺寸的接触孔。

按照本发明的另一方面，它提供一种在半导体器件中形成接触孔的方法，它包括下列步骤：在一半导体衬底上形成多个均匀间隔的导体，同时使导体与半导体衬底绝缘；在形成各导体之后所获得的结构上淀积第一绝缘膜，将第一绝缘膜平面化，然后顺序在第一绝缘膜上淀积第一蚀刻阻挡膜、第二绝缘膜和第三绝缘膜；在要形成接触孔的区域对应的第三绝缘膜的部分上形成第一接触掩模；各向异性地蚀刻没被第一接触掩模覆盖的第三和第二绝缘膜部分，由此形成第三和第二绝缘膜构成图形，然后以所选择的方式各向同性地蚀刻第二绝缘膜的图形，由此形成变窄的第二绝缘膜的图形；除去第一接触掩模，在去掉第一接触掩模以后所获得的结构上去除第二蚀刻阻挡膜，然后各向异性地蚀刻第二蚀刻阻挡膜，由此在第三和第二绝缘膜的侧壁上形成第二蚀刻阻挡隔离层；除去第三和第二绝缘膜图形，然后各向异性地蚀刻第二蚀刻阻挡隔离层和第一蚀刻阻挡膜，由此形成环形垫；在该垫形成之后所获得结构上形成第四绝缘膜，然后在除其与接触孔区域相对应的部分以外的第四绝缘膜上形成第二接触掩模；和蚀刻没被第二接触掩模覆盖的第四绝缘膜部分，然后在半环形垫用作蚀刻阻挡层的条件下各向异性地蚀刻设置在第四绝缘膜蚀刻部分下的第一绝缘膜，由此形成具有临界尺寸的接触孔。

下面通过参照附图对实施例的描述将使发明其它目的和各方面变得更清楚，其中：

图1至5是截面图，其分别是表示根据本发明的第一实施例的一种在半导体器件中形成接触孔的方法的各顺序步骤；

图6至10是截面图，其分别地表示根据本发明的第二实施例的一种使用环形多晶硅垫形成接触孔的方法的各顺序步骤；和

图11至13是截面图，其分别地表示根据本发明的第三实施例的一种使用多晶硅垫形成接触孔的方法的各顺序步骤。

图1至5分别表示根据本发明第一实施例的一种在半导体器件中形成接触孔的方法的各顺序步骤。本发明的该实施例适用于这样的情况，其中动态随机存取存储单元的比特线和存储电极可与半导体衬底相接触。

参照图1，在半导体衬底1上，形成多个均匀间隔的栅氧化膜2A，在栅氧化膜2A上形成多个均匀间隔的字线2，字线2是由多晶硅膜制成，并可用作栅电极。在相邻字线2之间，通过注入与半导体衬底1不同的导电型杂质离子而在半导体衬底1上形成源或漏结13。在形成源或漏结13以后，在所得结构上淀积第一绝缘膜3，然后将第一绝缘膜3平面化。在平面化的第一绝缘膜3上，顺序地淀积第二绝缘膜4和第三绝缘膜5，第一至第三绝缘膜3至5是分别是由显示出高蚀刻选择率的材料制成。然后，在对应于将要形成接触孔的区域的第三绝缘膜5的部分上形成第一接触掩模6。在图1中，参考符号A表示相邻字线2之间的间距，而参考符号B表示第一接触掩模6的尺寸。这些尺寸可以通过使用光刻技术而具有最小的图形尺寸。