本技術一般涉及半導體制造工藝領域。更具體地，本技術涉及一種半導體器件的接觸孔的形成方法及半導體器件結構。

背景技術：

1、在半導體器件的制備工藝中，層間介電層（interlayer?dielectric，簡稱ild）工藝是指在器件與金屬層1之間形成的介質材料，以形成電性隔離。而接觸孔工藝是指在ild介質層上形成很多細小的垂直通孔，它是晶體管與金屬層1的連接通道?，F(xiàn)有的接觸孔加工過程中，由于柵極較源漏極存在較大高度差，往往需要設置接觸孔蝕刻停止層來消除刻蝕負載。其中，接觸孔蝕刻停止層必須具有一定厚度，以防止柵極多晶硅被過刻蝕。但是隨著半導體器件尺寸的縮小，柵極與柵極之間的間距進一步降低，接觸孔蝕刻停止層占據的厚度會使得ild中氧化物層的填充也變得越來越困難，往往會出現(xiàn)縫隙、孔洞等缺陷引起電性偏移等問題。

2、圖1示出了相關技術中的半導體器件的結構示意圖。如圖所示，半導體器件100包括襯底101。在該襯底101上形成有多個柵極102、接觸孔蝕刻停止層103和層間介電層104?？梢钥闯?，接觸孔蝕刻停止層103具有一定厚度，且隨著相鄰柵極102之間的間距的縮小，較厚的接觸孔蝕刻停止層103會增加層間介電層104中氧化物層填充時的深寬比，從而導致氧化物層的填充也變得越來越困難，往往會出現(xiàn)前述的縫隙、孔洞等問題。同時，在接觸孔105刻蝕過程中，由于存在上述的刻蝕高度負載，且接觸孔蝕刻停止層103在柵極102和其他區(qū)域處的厚度相同，當接觸孔105刻蝕至相鄰柵極102之間的接觸孔蝕刻停止層時，柵極102頂部處的接觸孔蝕刻停止層往往會被過度刻蝕（如圖1中的虛線圓圈所示位置處），從而導致柵極102損壞。

3、有鑒于此，亟需提供一種半導體器件的接觸孔的形成方案，以便改善接觸孔形成過程中易出現(xiàn)柵極損傷以及縫隙和孔洞等問題。

技術實現(xiàn)思路

1、為了至少解決如上所提到的一個或多個技術問題，本技術在多個方面中提出了一種半導體器件的接觸孔的形成方案。

2、在第一方面中，本技術提供一種半導體器件的接觸孔的形成方法，包括：提供形成有第一接觸孔刻蝕停止層的襯底，其中所述襯底上還形成有多個柵極結構，所述第一接觸孔刻蝕停止層位于所述柵極結構上方；在所述第一接觸孔刻蝕停止層上形成原始犧牲層，且對所述原始犧牲層進行部分改性處理，以使位于每個所述柵極結構頂部上方的原始犧牲層改性為改性犧牲層；對所述改性犧牲層和所述第一接觸孔刻蝕停止層進行刻蝕，以使得位于所述改性犧牲層和每個所述柵極結構頂部之間的第一接觸孔刻蝕停止層被保留、且形成補償刻蝕停止層，其中所述補償刻蝕停止層的關鍵尺寸小于所述柵極結構的關鍵尺寸；在所述襯底上形成包含有第二接觸孔刻蝕停止層和層間介電層的目標結構，其中所述第二接觸孔刻蝕停止層的膜厚小于所述第一接觸孔刻蝕停止層的膜厚；以及在所述目標結構上形成接觸孔。

3、在一些實施例中，在所述第一接觸孔刻蝕停止層上形成原始犧牲層包括：使用化學氣相沉積工藝在所述第一接觸孔刻蝕停止層上，形成膜厚度不低于所述第一接觸孔刻蝕停止層的所述原始犧牲層。

4、在一些實施例中，對所述原始犧牲層進行部分改性處理包括：對所述原始犧牲層進行光刻膠涂敷；對所述光刻膠進行回刻處理，以使所述原始犧牲層的頂部露出，其中所述光刻膠的高度不低于所述柵極結構的高度；以及對所述原始犧牲層中的未被光刻膠覆蓋的部分進行改性處理。

5、在一些實施例中，對所述原始犧牲層中的未被光刻膠覆蓋的部分進行改性處理包括：向所述原始犧牲層中的未被光刻膠覆蓋的部分注入改性離子；以及去除所述光刻膠和所述原始犧牲層中的被所述光刻膠覆蓋的部分，其中所述改性犧牲層的濕法蝕刻速率小于未被改性的原始犧牲層。

6、在一些實施例中，其中所述第一接觸孔刻蝕停止層包括氮化硅層，且所述原始犧牲層包括氧化硅層，對所述原始犧牲層中的未被光刻膠覆蓋的部分進行改性處理包括：向所述氧化硅層中的未被光刻膠覆蓋的部分注入氮離子；去除所述光刻膠；以及采用濕法刻蝕工藝去除所述原始犧牲層中的被所述光刻膠覆蓋的部分。

7、在一些實施例中，對所述改性犧牲層和所述第一接觸孔刻蝕停止層進行刻蝕包括：采用稀釋的氫氟酸濕法蝕刻工藝對所述改性犧牲層的側壁進行回推處理，以使得回推后的改性犧牲層的關鍵尺寸不大于所述柵極結構的關鍵尺寸、且大于接觸孔的關鍵尺寸，以及所述回推后的改性犧牲層的膜厚不大于所述第一接觸孔刻蝕停止層的膜厚；以及對所述回推后的改性犧牲層和所述第一接觸孔刻蝕停止層進行刻蝕。

8、在一些實施例中，對所述回推后的改性犧牲層和所述第一接觸孔刻蝕停止層進行刻蝕包括：采用熱磷酸刻蝕工藝對所述回推后的改性犧牲層和所述第一接觸孔刻蝕停止層進行刻蝕；或者采用干法刻蝕工藝對所述回推后的改性犧牲層和所述第一接觸孔刻蝕停止層中未被所述回推后的改性犧牲層覆蓋的部分進行減薄處理；以及采用熱磷酸刻蝕工藝對減薄后的改性犧牲層和第一接觸孔刻蝕停止層進行刻蝕。

9、在一些實施例中，在所述襯底上形成包含有第二接觸孔刻蝕停止層和層間介電層的目標結構包括：采用化學氣相沉積技術在所述襯底上形成所述第二接觸孔刻蝕停止層，其中，每個所述柵極結構頂部被所述補償刻蝕停止層覆蓋的區(qū)域對應的接觸孔刻蝕停止層的膜厚為所述補償刻蝕停止層和所述第二接觸孔刻蝕停止層的膜厚之和，所述襯底上的其他區(qū)域對應的接觸孔刻蝕停止層的膜厚為所述第二接觸孔刻蝕停止層的膜厚；以及采用高深寬比工藝在所述第二接觸孔刻蝕停止層上形成所述層間介電層。

10、在第二方面中，本技術提供一種半導體器件結構，包括：襯底；在所述襯底上形成的目標結構和多個柵極結構；以及在所述目標結構上形成的接觸孔，其中所述接觸孔采用第一方面中所述的形成方法制成。

11、在一些實施例中，其中所述補償刻蝕停止層是由位于改性犧牲層和每個所述柵極結構頂部之間的第一接觸孔刻蝕停止層形成，且每個所述柵極結構頂部被補償刻蝕停止層覆蓋的區(qū)域對應的接觸孔刻蝕停止層的膜厚大于所述襯底上的其他區(qū)域對應的接觸孔刻蝕停止層的膜厚，所述補償刻蝕停止層的關鍵尺寸小于所述柵極結構的關鍵尺寸。

12、本技術意料不到的有益的技術效果是：通過如上所提供的半導體器件的接觸孔的形成方法及半導體器件結構，本技術實施例通過在半導體器件的接觸孔形成過程中，在初始的第一接觸孔刻蝕停止層上額外形成原始犧牲層，并對該原始犧牲層進行改性以得到改性犧牲層。在后續(xù)刻蝕過程中，利用該改性犧牲層對其覆蓋的第一接觸接觸孔刻蝕停止層進行保護，使得位于該改性犧牲層和每個柵極結構頂部之間的第一接觸孔刻蝕停止層被保留并形成補償刻蝕停止層。同時，在襯底上形成膜厚小于第一接觸孔刻蝕停止層的第二接觸孔刻蝕停止層。由此，相鄰柵極結構之間位置處的接觸孔刻蝕停止層（也即第二接觸孔刻蝕停止層）被減薄，同時柵極結構頂部部分位置處的接觸孔刻蝕停止層因補償刻蝕停止層的作用厚度增加，且補償刻蝕停止層的關鍵尺寸小于柵極關鍵尺寸，會在層間介電層填孔開口處形成“臺階”，使得層間介電層中氧化物層填充時的填孔開口被擴大，有效降低了填孔深寬比。也即，本技術的方案能夠在減薄接觸孔刻蝕停止層的基礎上，通過柵極結構頂部的補償刻蝕停止層實現(xiàn)柵極結構在接觸孔刻蝕過程中無損傷，同時填孔開口被擴大以及深寬比降低，進而填充出無縫隙及孔洞結構，從而提升半導體器件的整體性能。