專利名稱：：形成半導(dǎo)體器件中的自對(duì)準(zhǔn)接觸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件中的接觸焊盤及其制造方法，特別涉及自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤及其制造方法。半導(dǎo)體制造技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)引入了千兆位DRAM時(shí)代。近來，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于諸如千兆位DRAM等半導(dǎo)體器件向著較小設(shè)計(jì)規(guī)則發(fā)展的趨勢(shì)已經(jīng)進(jìn)行到當(dāng)將接觸栓塞與接觸栓塞下面的半導(dǎo)體層或互連層對(duì)準(zhǔn)時(shí)已幾乎不能保證對(duì)準(zhǔn)余量的程度。因而，對(duì)于具有小于0.18微米或更小的臨界尺寸的千兆位DRAM來說，使用容許通過與接觸栓塞下面的半導(dǎo)體層或互連層自對(duì)準(zhǔn)形成接觸栓塞的制造工藝。自對(duì)準(zhǔn)接觸(以下稱為“SAC”)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，可以增加照相工藝的不對(duì)準(zhǔn)余量并且可以減小接觸電阻。為此把重點(diǎn)放在SAC技術(shù)上。圖1表示根據(jù)常規(guī)SAC技術(shù)具有多個(gè)柵電極和接觸焊盤的半導(dǎo)體襯底的剖面圖。圖1中示意地表示的結(jié)構(gòu)是用下面的工藝步驟形成的。在半導(dǎo)體襯底1上形成器件隔離區(qū)3以確定有源區(qū)和無源區(qū)。器件隔離區(qū)3可以用本領(lǐng)域公知的任何合適方法形成，例如，淺槽隔離和硅的局部氧化。用常規(guī)方法即熱氧化方法形成柵氧化物層(未示出)。柵電極導(dǎo)電層4a和柵帽蓋絕緣層4b按順序?qū)盈B在柵氧化物層上。柵帽蓋層4b具有相對(duì)于后來的層間絕緣膜6的腐蝕選擇性。使用本領(lǐng)域公知的光刻技術(shù)形成柵圖形4。用柵圖形4作掩模，向半導(dǎo)體襯底1的有源區(qū)注入低濃度雜質(zhì)離子。用淀積氮化硅層和對(duì)其深腐蝕的工藝在柵圖形4的側(cè)壁上形成柵間隔層5。柵間隔層5也具有相對(duì)于后來的層間絕緣膜6的腐蝕選擇性。然后，使用柵圖形4和間隔層5，向半導(dǎo)體襯底1的有源區(qū)中注入高濃度雜質(zhì)離子。在所得到的半導(dǎo)體襯底1上淀積層間絕緣膜6。在層間絕緣膜6上淀積光刻膠圖形(未示出)。使用光刻膠圖形，腐蝕暴露的層間絕緣膜6以形成多個(gè)接觸孔7a和7b。光刻膠圖形具有圓形或橢圓形結(jié)構(gòu)的開口。去掉光刻膠圖形之后，用導(dǎo)電材料如多晶硅填充接觸孔7a和7b。然后用如CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)或深腐蝕平面化該多晶硅層，由此形成多個(gè)接觸焊盤8a和8b，即位線接觸焊盤8b和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸焊盤8a。在腐蝕層間絕緣膜而用于形成SAC的過程中，由于SAC開口的高的高寬比而可能發(fā)生腐蝕停止現(xiàn)象(這意味著腐蝕副產(chǎn)物不容易從SAC開口擴(kuò)散出來，從而SAC腐蝕率顯著降低)。為解決腐蝕停止現(xiàn)象，腐蝕必需在可以抑制形成腐蝕副產(chǎn)物如聚合物的條件下進(jìn)行，并且腐蝕時(shí)間必需增加。但是，在這種腐蝕條件的情況下，在腐蝕步驟過程中柵帽蓋層和柵間隔層被腐蝕，由此引起SAC焊盤和柵電極之間的短路。鑒于上述問題做出本發(fā)明，因此本發(fā)明的目的是提供在半導(dǎo)體器件中形成可靠的SAC的方法而不破壞柵間隔層，由此防止柵電極和后來形成的SAC焊盤之間的橋。根據(jù)本發(fā)明，SAC開口與柵間隔層同時(shí)形成。具體地說，在形成具有柵電極和其上的帽蓋層的疊置柵圖形之后，淀積用于柵間隔層的絕緣層。在該絕緣層上淀積層間絕緣層。該層間絕緣層具有相對(duì)于帽蓋層和絕緣層的腐蝕選擇性。例如層間絕緣層是由氧化物層構(gòu)成的，帽蓋層和絕緣層是由氮化物層構(gòu)成的。在層間絕緣層中形成SAC開口，同時(shí)形成柵間隔層。通過參照附圖使本發(fā)明更容易被理解，其目的對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員也更明顯，其中圖1是表示根據(jù)常規(guī)方法的SAC的剖面圖；和圖2-6是表示根據(jù)本發(fā)明用于形成SAC焊盤的新方法的流程圖。下面參照附圖介紹本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明涉及形成自對(duì)準(zhǔn)接觸的方法，該方法可以防止柵帽蓋層和柵側(cè)壁間隔層被破壞并防止腐蝕停止現(xiàn)象。柵側(cè)壁間隔層是在腐蝕層間絕緣層用于形成SAC開口的過程中同時(shí)形成的。圖2表示具有多個(gè)疊置柵結(jié)構(gòu)和絕緣層的半導(dǎo)體襯底的單元陣列區(qū)的剖面圖。用器件隔離區(qū)102在半導(dǎo)體襯底100中和半導(dǎo)體襯底100上確定有源區(qū)101和無源區(qū)。器件隔離層是用硅局部氧化(LOCOS)技術(shù)或溝槽隔離技術(shù)形成的。有源區(qū)101具有長(zhǎng)橢圓形結(jié)構(gòu)。在半導(dǎo)體襯底100上常規(guī)地形成疊置柵結(jié)構(gòu)104。疊置柵結(jié)構(gòu)104包括柵氧化物層(未示出)、柵電極104a、和柵帽蓋層104b。常規(guī)地形成厚度約為50-100的柵氧化物層。淀積用于柵電極104a的柵導(dǎo)電層，并在其上淀積柵帽蓋層。例如，柵導(dǎo)電層是由多晶硅和硅化鎢層構(gòu)成，并且其每個(gè)厚度約為1000。也可以使用其它的金屬硅化物代替硅化鎢。柵帽蓋層104b是選自具有相對(duì)于后來的由氧化物層構(gòu)成的層間絕緣層108的腐蝕選擇性的材料。形成的柵帽蓋層104b的厚度約為1000到2000范圍內(nèi)。在本例中，柵帽蓋層104b是由約1500的氮化硅層和約500的氧化物層的雙層構(gòu)成的。構(gòu)圖柵導(dǎo)電層和柵帽蓋層以形成柵電極結(jié)構(gòu)104。具體地說，在柵帽蓋層上旋涂光刻膠層并通過曝光和顯影構(gòu)圖成所希望的結(jié)構(gòu)。使用該構(gòu)圖的光刻膠層，腐蝕柵帽蓋層以形成柵帽蓋圖形104b。去掉構(gòu)圖的光刻膠層之后，使用柵帽蓋圖形104b，腐蝕柵導(dǎo)電層以形成柵電極104a，由此形成疊置柵結(jié)構(gòu)104。用疊置柵結(jié)構(gòu)104作掩模，向半導(dǎo)體襯底100的有源區(qū)101中注入低濃度雜質(zhì)離子。在包括疊置柵結(jié)構(gòu)104的半導(dǎo)體襯底100上淀積用于柵間隔層的絕緣層106。絕緣層106是由具有相對(duì)于后來的層間絕緣層108的腐蝕選擇性的材料構(gòu)成。例如，形成的絕緣層106的厚度約為300到1000。最好選擇氮化硅層并且厚度約為500。雖然圖中未示出，但中心區(qū)域和外圍區(qū)域被光刻膠圖形暴露。使用該光刻膠圖形，深腐蝕絕緣層106，在中心區(qū)域和外圍區(qū)域中形成柵間隔層。單元陣列區(qū)中被光刻膠圖形帽蓋的絕緣層106沒有被深腐蝕，并用作后來SAC腐蝕的腐蝕停止層。然后，用光刻膠圖形和間隔層作掩模，向半導(dǎo)體襯底100中注入高濃度雜質(zhì)離子?，F(xiàn)在參照?qǐng)D3，淀積厚度約為3000到9000范圍內(nèi)的層間絕緣層108以填充疊置柵結(jié)構(gòu)之間的間隔。最好層間絕緣層108由具有好的間隙填充特性的氧化物層構(gòu)成，并且厚度約為5000。在層間絕緣層108上進(jìn)行平面化工藝，并且其部分厚度被腐蝕以在柵帽蓋層104b的上表面上留下約為1000(見圖3的參考標(biāo)號(hào)“t”)。在平面化的層間絕緣層108上形成光刻膠圖形110，暴露對(duì)準(zhǔn)在SAC區(qū)域上的所希望的層間絕緣層108的部分111。如圖3所示，被光刻膠圖形110暴露的開口區(qū)域111對(duì)準(zhǔn)在三個(gè)接觸區(qū)域、兩個(gè)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)區(qū)域和一個(gè)位線接觸區(qū)域上。從頂視平面圖可以看到，開口部分111具有包括有源區(qū)101和部分無源區(qū)的“T”形結(jié)構(gòu)?；蛘?，被光刻膠圖形110暴露的開口區(qū)域可以只對(duì)準(zhǔn)在一個(gè)接觸區(qū)域上。由于“T”結(jié)構(gòu)同時(shí)暴露位線接觸和存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸區(qū)域，所以為SAC腐蝕提供寬的處理窗口。因此，可以避免在常規(guī)方法中遇到的腐蝕停止現(xiàn)象并腐蝕。Y.Kohyama等人在1997VLSI技術(shù)報(bào)告會(huì)，技術(shù)文章摘要的pp17-18的主題為“AFullyPrintable，Self-alignedandPlanarizedStackedCapactorDRAMCellTechnologyfor1GbitDRAMandBeyond”的文章中已經(jīng)提出了利用合并存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)接觸和位線接觸的接觸圖形形成SAC焊盤的方法。但是在本發(fā)明中，柵SAC圖形(表示抗蝕面積)與有源面積是一樣的，并且向柵方向偏移半個(gè)間距。因此，光刻膠圖形面積是如此的小以致于在SAC腐蝕過程中產(chǎn)生少量的聚合物。結(jié)果層間絕緣膜和柵間隔層的氮化物層和柵帽蓋層具有彼此不好的腐蝕選擇性。這是因?yàn)榫酆衔锏男纬膳c光刻膠圖形面積成比例。但是，根據(jù)本發(fā)明，被光刻膠圖形占據(jù)的面積比被Y.Kohyama等人建議的大，從而提高了氮化物層和氧化物層之間的腐蝕選擇性。用光刻膠圖形110作掩模，腐蝕層間絕緣層108和絕緣層106，由此同時(shí)形成柵間隔層106a和SAC開口111a。具體地說，相對(duì)于絕緣層106(用作腐蝕停止層)選擇腐蝕層間絕緣層108。之后，深腐蝕絕緣層106，從而同時(shí)形成SAC開口111a和柵間隔層106a。根據(jù)本發(fā)明不會(huì)固有地發(fā)生在常規(guī)方法中遇到的柵間隔層106a的破壞。形成SAC開口111a之后，在具有間隔層的疊置柵外邊的暴露的半導(dǎo)體襯底上進(jìn)行雜質(zhì)離子注入，以便減小接觸電阻。去掉光刻膠圖形110之后，在層間絕緣層108上淀積諸如多晶硅112的導(dǎo)電層，從而填充SAC開口111a。例如，多晶硅被淀積為約3000到7000的厚度。隨后，進(jìn)行平面化工藝以去掉層間絕緣層上的多晶硅層，同時(shí)留下SAC開口中的多晶硅層，如圖5所示。平面化工藝可以是CMP或深腐蝕。CMP使用對(duì)于多晶硅是很普通的漿料。層間絕緣層108和多晶硅層112是用平面化工藝同時(shí)去掉的，直到露出柵帽蓋層104b的上表面為止，以便電隔離每個(gè)接觸焊盤。平面化工藝可以是使用對(duì)于氧化物是常規(guī)的漿料的CMP。如果開口區(qū)域111只暴露一個(gè)接觸區(qū)域，存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)或位線，就不需要前述用于電隔離的平面化工藝了。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明中公開的創(chuàng)新的概念可以適用于很寬的各種范圍。而且，最佳實(shí)施方式也可以以各種方式修改。因而，應(yīng)該理解，下面和上面建議的修改和改變只是表示性的。這些例子可以幫助表示創(chuàng)造性的概念的某些范圍，但是這些例子并不表示所公開的新概念變化的整個(gè)范圍。權(quán)利要求1.形成半導(dǎo)體器件中的自對(duì)準(zhǔn)接觸的方法，包括以下步驟在其中和其上具有有源區(qū)和無源區(qū)的半導(dǎo)體襯底上形成多個(gè)間隔的疊置圖形，每個(gè)所述疊置圖形包括第一導(dǎo)電層和其上的第一絕緣層；在所述疊置圖形上和所述半導(dǎo)體襯底的頂部形成第二絕緣層；形成層間絕緣層以填充所述疊置圖形之間的間隔；在所述層間絕緣層上形成掩模圖形，并暴露對(duì)準(zhǔn)在所述疊置圖形上的所述層間絕緣層的所希望的部分；用所述掩模圖形，腐蝕暴露的層間絕緣層向下到所述疊置圖形之間的所述半導(dǎo)體襯底的所述頂部表面，從而形成多個(gè)接觸孔，同時(shí)在所述疊置圖形的側(cè)壁上形成間隔層；去掉所述掩模圖形；和用第二導(dǎo)電層填充所述接觸孔。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述第一和第二絕緣層具有相對(duì)于所述層間絕緣層的腐蝕選擇性。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于所述第一和第二絕緣層是由氮化物化合物構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于所述第一絕緣層的厚度在約1000到2000的范圍內(nèi)，而所述第二絕緣層的厚度在約300到1000的范圍內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述層間絕緣層的厚度在約3000到9000的范圍內(nèi)，而所述第二導(dǎo)電層的厚度在約3000到7000的范圍內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括平面化所述層間絕緣層。7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于至少一個(gè)所述接觸孔暴露至少兩個(gè)不同接觸區(qū)域。全文摘要本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件中的自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤及其形成方法，其中SAC開口與柵間隔層同時(shí)形成。形成其上具有柵電極和帽蓋層的疊置柵圖形之后，淀積用于柵間隔層的絕緣層。在該絕緣層上淀積層間絕緣層。該層間絕緣層具有相對(duì)于帽蓋層和絕緣層的腐蝕選擇性。在層間絕緣層中進(jìn)行SAC開口，并同時(shí)形成柵間隔層。文檔編號(hào)H01L21/336GK1239815SQ99109049公開日1999年12月29日申請(qǐng)日期1999年6月15日優(yōu)先權(quán)日1998年6月17日發(fā)明者趙昶賢,李圭現(xiàn),李宰求,鄭相燮申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社