專利名稱：使用化學(xué)機(jī)械拋光工藝制作自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤(pán)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及一種制作半導(dǎo)體器件的方法，具體地，涉及一種使用化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝制作自對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)焊盤(pán)的方法。
背景技術(shù)：
由于半導(dǎo)體器件已變得高度集成并且設(shè)計(jì)規(guī)則已變得更加嚴(yán)格，當(dāng)形成接觸焊盤(pán)以將晶體管與諸如位線之類的線相連或?qū)⒕w管與電容器相連時(shí)，獲得足夠的工藝裕度被看作重要的因素(significantfactor)。因此，形成與諸如柵極線之類的線自對(duì)準(zhǔn)的自對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)焊盤(pán)變得重要了。
例如在形成傳統(tǒng)的SAC焊盤(pán)時(shí)，線的覆蓋層(capping layer)和間隔層(spacer)作為當(dāng)形成用于接觸焊盤(pán)的開(kāi)口孔以穿過(guò)絕緣層時(shí)的刻蝕停止層，從而使得開(kāi)口孔能夠與線自對(duì)準(zhǔn)。此外，因?yàn)槟軌蚴褂镁哂写笥陂_(kāi)口孔的區(qū)域的開(kāi)口區(qū)的光致抗蝕劑掩模作為刻蝕掩模，可以獲得光刻工藝的更充分的工藝裕度(process margin)。
然而，因?yàn)榘雽?dǎo)體器件的設(shè)計(jì)規(guī)則已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化，存在針對(duì)改良方法的需求，為了在形成光致抗蝕劑掩模時(shí)獲得用于光刻工藝的充分工藝裕度。
此外，當(dāng)形成填充開(kāi)口孔的導(dǎo)電層以及形成每個(gè)SAC焊盤(pán)時(shí)，通過(guò)將化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝用作為SAC焊盤(pán)節(jié)點(diǎn)分離(nodeseparation)方法，所得到的具有SAC焊盤(pán)的結(jié)構(gòu)具有更平坦化的表面。而且，可以在更平坦化的表面上執(zhí)行后續(xù)的工藝，從而可以獲得針對(duì)后續(xù)的光刻工藝的充分工藝裕度。
同樣，在傳統(tǒng)的SAC焊盤(pán)工藝期間，使用CMP工藝的SAC焊盤(pán)的分離被用于克服設(shè)計(jì)規(guī)則的限制。另外，檢測(cè)CMP工藝的終點(diǎn)(endpoint)對(duì)于精確地控制CMP工藝變得重要起來(lái)。
然而，傳統(tǒng)SAC焊盤(pán)工藝的困難可能是，當(dāng)在SAC焊盤(pán)工藝期間選擇性地刻蝕開(kāi)口孔時(shí)，可能不必要地除去了用于線的覆蓋層和/或用于刻蝕停止層的間隔層。因此，CMP工藝終點(diǎn)的檢測(cè)變得更加困難。
例如，當(dāng)刻蝕開(kāi)口孔時(shí)，在由用作刻蝕掩模的光致抗蝕劑掩模所覆蓋的區(qū)域中的覆蓋層的厚度可能與沒(méi)有由光致抗蝕劑掩模所覆蓋的區(qū)域中的殘留覆蓋層的厚度不同。在CMP工藝中，不期望地刻蝕了被覆蓋的覆蓋層。因此，由于在用于SAC節(jié)點(diǎn)的導(dǎo)電層下面的覆蓋層的厚度隨著區(qū)域而改變，當(dāng)使用覆蓋層作為CMP工藝的終點(diǎn)時(shí)，覆蓋層的高度是變化的。因此，根據(jù)上面的傳統(tǒng)SAC焊盤(pán)工藝，精確的檢測(cè)終點(diǎn)變得更加困難，并且因此獲得可靠的節(jié)點(diǎn)分離也可能是困難的。
因此，在檢測(cè)CMP終點(diǎn)時(shí)，由于傳統(tǒng)SAC焊盤(pán)工藝的上述困難，在CMP工藝之后，可能在形成SAC焊盤(pán)的區(qū)域和沒(méi)有形成SAC焊盤(pán)的區(qū)域之間出現(xiàn)局部高度差。該高度差可能是限制后面的光刻工藝的工藝裕度的因素。
此外，當(dāng)沒(méi)有精確地檢測(cè)到CMP的終點(diǎn)時(shí)，可能需要相對(duì)大量的執(zhí)行CMP工藝的方法，以獲得可靠的節(jié)點(diǎn)分離。這些附加的CMP工藝可能損壞覆蓋層和間隔層。
對(duì)于覆蓋層和/或間隔層的上述損壞可能引起保護(hù)線的覆蓋層和/或間隔層的厚度的減少(例如，發(fā)生肩部裕度不足現(xiàn)象)，從而導(dǎo)致在應(yīng)該由覆蓋層和間隔層保護(hù)的第一線(例如，柵極線)和與SAC焊盤(pán)電連接的第二線(例如，位線)之間發(fā)生電短路。
因此，為避免電短路和局部高度差，應(yīng)該在使用CMP工藝的SAC焊盤(pán)工藝中的節(jié)點(diǎn)分離期間，使用穩(wěn)定地和精確地檢測(cè)CMP終點(diǎn)的方法。
因此，需要一種制作半導(dǎo)體器件的自對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)焊盤(pán)的方法，所述方法為用于形成SAC焊盤(pán)的開(kāi)口孔的光刻工藝獲得了改良的工藝裕度，并且可以穩(wěn)定地檢測(cè)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的終點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種制作半導(dǎo)體器件的自對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)焊盤(pán)的方法，從而為用于形成SAC焊盤(pán)的開(kāi)口孔的光刻工藝獲得了改良的工藝裕度，并且可以穩(wěn)定地檢測(cè)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的終點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，提出了一種制作SAC(自對(duì)準(zhǔn)接觸)焊盤(pán)的方法。所述方法包括在半導(dǎo)體襯底上形成導(dǎo)電線和覆蓋層的多個(gè)疊層(stack)，并形成覆蓋疊層的側(cè)壁的間隔層和填充疊層之間的間隙但暴露覆蓋層的頂部的絕緣層；刻蝕覆蓋層以形成多個(gè)波紋狀凹槽(damascene groove)；以與覆蓋層的材料不同的材料形成多個(gè)第一刻蝕掩模，以填充波紋狀凹槽，而不覆蓋絕緣層的頂部；以及形成具有開(kāi)口區(qū)的第二刻蝕掩模，所述開(kāi)口區(qū)暴露出第一刻蝕掩模的一些以及絕緣層位于第一刻蝕掩模之間的那部分。所述方法還包括使用第一刻蝕掩模和第二掩模刻蝕絕緣層中由開(kāi)口區(qū)暴露的那部分，以形成多個(gè)開(kāi)口孔；除去第二刻蝕掩模；形成填充開(kāi)口孔的導(dǎo)電層，以覆蓋殘留的第一刻蝕掩模，以及將覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)來(lái)在導(dǎo)電層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝以除去第一刻蝕掩模，以致形成多個(gè)彼此分離的、填充開(kāi)口孔的SAC焊盤(pán)。
根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，提出了一種制作SAC(自對(duì)準(zhǔn)接觸)焊盤(pán)的方法。所述方法包括在半導(dǎo)體襯底上與柵極電介質(zhì)層一起形成用于柵極線的層；在用于柵極線的層上形成覆蓋層；刻蝕覆蓋層和用于柵極線的層以形成柵極線和覆蓋層的多個(gè)疊層；形成間隔層以覆蓋疊層的側(cè)壁；形成填充疊層之間的間隙的絕緣層；將覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)來(lái)在絕緣層上執(zhí)行CMP工藝；部分地刻蝕已暴露的層以形成波紋狀凹槽；以與覆蓋層的材料不同的材料形成填充波紋狀凹槽的多個(gè)第一刻蝕掩模用的層。所述方法還包括在第一刻蝕掩模用的層上執(zhí)行CMP工藝，以暴露絕緣層的頂部，從而形成填充波紋狀凹槽的第一刻蝕掩模；形成具有開(kāi)口區(qū)的第二刻蝕掩模，所述開(kāi)口區(qū)暴露出第一刻蝕層的一些以及絕緣層中位于第一刻蝕掩模之間的那部分；使用第一刻蝕掩模和第二刻蝕掩?？涛g由開(kāi)口區(qū)所暴露的絕緣層，以形成多個(gè)開(kāi)口孔；除去第二刻蝕掩模；形成填充開(kāi)口孔的導(dǎo)電層以覆蓋殘留的第一刻蝕掩模；以及將覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)來(lái)在導(dǎo)電層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝以除去第一刻蝕掩模，從而形成多個(gè)彼此分離的、填充開(kāi)口孔的SAC焊盤(pán)。
所述方法還可以包括在用于柵極線的層形成之前，在半導(dǎo)體襯底上與柵極電介質(zhì)層一起形成用于柵極線的層；在用于柵極線的層上形成柵極覆蓋層；選擇性地刻蝕柵極覆蓋層和用于柵極線的層以形成柵極線和柵極覆蓋層的柵極疊層；形成柵極間隔層以覆蓋柵極疊層的側(cè)壁；形成第一絕緣層以填充柵極疊層之間的間隙；將柵極覆蓋層作為拋光終點(diǎn)來(lái)在第一絕緣層上執(zhí)行CMP工藝；部分地刻蝕已暴露的柵極覆蓋層以形成第二波紋狀凹槽；以與柵極覆蓋層的材料不同的材料形成填充第二波紋狀凹槽的多個(gè)第三刻蝕掩模用的層；通過(guò)在第三刻蝕掩模用的層上執(zhí)行CMP工藝以暴露第一絕緣層的頂部，形成填充第二波紋狀凹槽的第三刻蝕掩模；形成具有開(kāi)口區(qū)的第四刻蝕掩模，所述開(kāi)口區(qū)設(shè)置于第三刻蝕掩模和已暴露的第一絕緣層上；通過(guò)使用第四刻蝕掩模和第三刻蝕掩模來(lái)防止其下部分被刻蝕并選擇性地刻蝕暴露于開(kāi)口區(qū)的第一絕緣層，在開(kāi)口區(qū)形成多個(gè)第二開(kāi)口孔；除去第四刻蝕掩模；形成填充第二開(kāi)口孔的第二導(dǎo)電層以覆蓋殘留的第三刻蝕掩模；將柵極覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)來(lái)在第二導(dǎo)電層上執(zhí)行CMP拋光以及以在CMP工藝期間除去殘留的第三刻蝕掩模，以致填充第二開(kāi)口孔的第二SAC焊盤(pán)被彼此分離；以及在絕緣層下面，形成覆蓋第二SAC焊盤(pán)的第二絕緣層。第二開(kāi)口孔穿透第二絕緣層并且暴露出第二SAC焊盤(pán)的頂部。
覆蓋層可以包括相對(duì)于絕緣層具有刻蝕選擇性的絕緣材料。
覆蓋層可以是包括氮化硅而形成的。
間隔層可以是包括與覆蓋層的材料相同的絕緣材料而形成的。
波紋狀凹槽的形成可以包括相對(duì)于絕緣層選擇性地濕法刻蝕或干法刻蝕覆蓋層。
覆蓋層的選擇性地刻蝕可以包括刻蝕間隔層的頂部以擴(kuò)大波紋狀凹槽的寬度。
所述方法還包括在覆蓋層的刻蝕之后，追加刻蝕暴露于開(kāi)口區(qū)的絕緣層的側(cè)壁，以擴(kuò)大波紋狀凹槽。
第一刻蝕掩?？梢允前ㄏ鄬?duì)于絕緣層具有刻蝕選擇性的層而形成的。
第一刻蝕掩?？梢允前ㄏ鄬?duì)于覆蓋層具有CMP選擇性的層而形成的。
第一刻蝕掩?？梢允前ň哂信c導(dǎo)電層的CMP速率相同或比其更大的CMP速率的層而形成的。
第一刻蝕掩?？梢允前ǘ嗑Ч鑼佣纬傻摹?br> 第一刻蝕掩?？梢杂涉u層、鋁層、以及釕層所構(gòu)成的組中所選擇的一個(gè)來(lái)形成。
第一刻蝕掩?？梢允前ㄅc導(dǎo)電層的材料相同的材料而形成的。
第一刻蝕掩模的形成可以包括形成填充波紋狀凹槽并且延伸到絕緣層的掩模層，以及在掩模層上執(zhí)行CMP工藝以暴露出絕緣層的頂部。
可以將第二刻蝕掩模被形成為包括具有足夠覆蓋至少兩條導(dǎo)電線的寬度的開(kāi)口區(qū)和開(kāi)口區(qū)之間的絕緣層的光致抗蝕劑圖案。
根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，當(dāng)形成用于SAC焊盤(pán)的開(kāi)口孔時(shí)，能夠獲得更多的用于光刻工藝的改良工藝裕度。此外，根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，在用于SAC焊盤(pán)節(jié)點(diǎn)分離的CMP工藝期間，能夠更精確地檢測(cè)拋光終點(diǎn)。


從結(jié)合附圖所做的下述描述中，能夠更加詳細(xì)地理解本發(fā)明的典型實(shí)施例，其中圖1至圖10是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第一典型實(shí)施例的、制作SAC焊盤(pán)的方法的透視圖；圖11是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的、制作SAC焊盤(pán)的方法有效性的比較實(shí)例的截面圖；
圖12是說(shuō)明在CMP工藝之后根據(jù)圖11的比較實(shí)例產(chǎn)生的局部高度差的曲線圖；以及圖13至圖18是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第二典型實(shí)施例的、制作SAC焊盤(pán)的方法的截面圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖更加充分地描述本發(fā)明，在附圖中示出了發(fā)明的典型實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以具體表現(xiàn)為許多不同的形式，并且不應(yīng)該被解釋為局限于這里所提出的典型實(shí)施例。
當(dāng)形成自對(duì)準(zhǔn)接觸(SAC)焊盤(pán)時(shí)，執(zhí)行用于節(jié)點(diǎn)分離的化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝。根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，覆蓋層(capping layer)被用作拋光完成層以檢測(cè)CMP終點(diǎn)。
在這一點(diǎn)上，為使覆蓋層厚度相同和/或頂部表面高度相同，使用附加的刻蝕掩模來(lái)在刻蝕用于SAC焊盤(pán)的開(kāi)口孔時(shí)防止刻蝕覆蓋層。在覆蓋層上和/或在對(duì)準(zhǔn)的圖案中的線下形成刻蝕掩模，從而開(kāi)口孔自對(duì)準(zhǔn)在線上。
另一方面，刻蝕掩?？梢杂稍贑MP工藝期間當(dāng)拋光用于SAC焊盤(pán)的導(dǎo)電層的同時(shí)能夠被拋光的材料形成，CMP工藝用在SAC焊盤(pán)的節(jié)點(diǎn)分離工藝中。因此，在刻蝕掩模下面的覆蓋層可以由在CMP工藝期間用于檢測(cè)拋光終點(diǎn)的拋光完成層形成。
在本發(fā)明的典型實(shí)施例中，當(dāng)形成用于SAC焊盤(pán)的開(kāi)口孔時(shí)，刻蝕掩模和SAC CMP完成層可以分別由不同的薄層形成，從而可以對(duì)每個(gè)SAC CMP工藝執(zhí)行獨(dú)立的CMP工藝。
在CMP工藝期間用作拋光完成層的覆蓋層在CMP工藝之前的刻蝕工藝期間并沒(méi)有被損壞，并且因此覆蓋層的厚度和/或表面高度是沒(méi)有變化的。因此，可以在覆蓋層上精確地執(zhí)行CMP工藝。例如，因?yàn)樵谥T如覆蓋層和導(dǎo)電層(或刻蝕掩模)的各個(gè)不同薄層之間的信號(hào)差別，通過(guò)在CMP工藝期間檢測(cè)構(gòu)成覆蓋層的材料，拋光終點(diǎn)檢測(cè)是可能的。此外，在CMP工藝之后測(cè)量覆蓋層的厚度可以預(yù)測(cè)芯片中的拋光量以及覆蓋層的厚度，從而能夠在SAC CMP工藝之后進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
因?yàn)樵贑MP工藝期間與導(dǎo)電層一起除去了刻蝕掩模，可以防止在CMP工藝之后所得到的結(jié)構(gòu)上的局部高度差。因此，在形成SAC焊盤(pán)之后所得到的結(jié)構(gòu)的表面由于CMP工藝而更加平坦化，從而獲得用于光刻工藝的充分工藝裕度。
圖1至圖10是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第一典型實(shí)施例的、制作SAC焊盤(pán)的方法的透視圖。
參考圖1，在半導(dǎo)體襯底100上形成多條柵極線300。更具體地，在半導(dǎo)體襯底100上形成定義了有源區(qū)的器件隔離區(qū)150。例如，使用淺溝隔離(STI)法可以形成器件隔離區(qū)150。
接下來(lái)，在半導(dǎo)體襯底100上形成包括氧化硅層的柵極電介質(zhì)層200，以及然后在柵極電介質(zhì)層200上形成用于柵極線300的導(dǎo)電層。為了提高柵極電介質(zhì)層200的導(dǎo)電性，導(dǎo)電層可以是包括由導(dǎo)電多晶硅材料構(gòu)成的第一導(dǎo)電層310和由硅化金屬構(gòu)成的第二導(dǎo)電層330的多層結(jié)構(gòu)。
此外，在形成用于柵極線300的第一導(dǎo)電層310和第二導(dǎo)電層330之前，可以在半導(dǎo)體襯底100的有源區(qū)中形成用于凹道結(jié)構(gòu)(recesschannel structure)的凹溝(recess trench)103以獲得晶體管的溝道長(zhǎng)度。在凹道結(jié)構(gòu)中，在凹溝103中形成柵極電介質(zhì)層200，并且可以形成用于柵極線300的第一導(dǎo)電層310和第二導(dǎo)電層330，以填充凹溝103，使得柵極線300的下部被埋入凹溝103中。
在第一導(dǎo)電層310和第二導(dǎo)電層330上形成用于覆蓋層350的絕緣層，以覆蓋和保護(hù)柵極線300的頂部部分。覆蓋層350的厚度隨著柵極線300的厚度而變化，或可以通過(guò)考慮在之后的SAC焊盤(pán)工藝中的CMP拋光完成層的作用來(lái)預(yù)先確定。例如，覆蓋層350的厚度可以足約1500到約2000埃()。
覆蓋層350可以由不同的絕緣材料形成以保護(hù)柵極線300和使柵極線300絕緣。在分離SAC焊盤(pán)的節(jié)點(diǎn)的CMP工藝中可以將覆蓋層350用作拋光完成層，并且覆蓋層350可以由相對(duì)于形成SAC焊盤(pán)的導(dǎo)電材料具有拋光選擇性的絕緣材料來(lái)形成。也就是說(shuō)，覆蓋層350可以由相對(duì)于SAC焊盤(pán)的導(dǎo)電材料具有足夠低的拋光速率的絕緣材料來(lái)形成，以便被用作拋光完成層。此外，覆蓋層350可以由相對(duì)于填充柵極線300之間的間隙的絕緣層具有刻蝕選擇性的絕緣材料來(lái)形成。例如，絕緣材料可以是氮化硅。
在沉積第一導(dǎo)電層310、第二導(dǎo)電層330、以及覆蓋層350之后，使用選擇性刻蝕工藝形成柵極線300和與柵極線300對(duì)準(zhǔn)的覆蓋層350的圖案。
接下來(lái)，形成間隔層370以使用間隔層工藝覆蓋和保護(hù)柵極線300和覆蓋層350的側(cè)壁。在之后的SAC焊盤(pán)形成工藝中形成開(kāi)口孔的刻蝕工藝期間，間隔層370保護(hù)柵極線300不受刻蝕。因此，間隔層370可以由相對(duì)于形成開(kāi)口孔的絕緣層(例如，氧化硅層)具有刻蝕選擇性的絕緣材料(例如，氮化硅)形成。
參考圖2，形成絕緣層400以填充柵極線300之間的間隙。更具體地，絕緣層400(例如，氧化硅層)沉積在覆蓋層350上，以填充柵極線300之間的間隙。然后，使用第一CMP工藝可以平坦化絕緣層400。使用覆蓋層350作為拋光完成層來(lái)執(zhí)行第一CMP工藝。因此，當(dāng)拋光絕緣層400的表面時(shí)可以暴露出覆蓋層350的頂部表面。
參考圖3，使用絕緣層400和覆蓋層350之間的刻蝕選擇性，在通過(guò)第一CMP工藝暴露的覆蓋層350的表面上執(zhí)行選擇性刻蝕工藝。執(zhí)行該選擇性刻蝕工藝以選擇性地除去覆蓋層350的頂部部分。該刻蝕工藝針對(duì)覆蓋層350的氮化硅具有相對(duì)極好的刻蝕速率，以及針對(duì)絕緣層400的氧化硅具有相對(duì)較低的刻蝕速率。刻蝕工藝可以是濕法刻蝕工藝或干法刻蝕工藝。
在通過(guò)選擇性地刻蝕覆蓋層350而刻蝕出的覆蓋層351的頂部上形成以絕緣層400作為側(cè)壁并且沿著柵極線300延伸的波紋狀凹槽501。波紋狀凹槽501的深度可以基于在之后的工藝中填充波紋狀凹槽501的刻蝕掩模的厚度而預(yù)先確定?？涛g掩模的厚度取決于在形成用于之后的SAC焊盤(pán)的開(kāi)口孔的刻蝕工藝中所要求的厚度。因此，使用刻蝕掩模的厚度可以預(yù)先確定波紋狀凹槽501的深度(例如，覆蓋層350的刻蝕量)。
另一方面，在覆蓋層350的選擇性刻蝕期間，可以同時(shí)刻蝕理想地與覆蓋層350的材料相同的材料形成的間隔層370，以及間隔層370的頂部。另外，在覆蓋層350的選擇性刻蝕之后，通過(guò)部分地刻蝕構(gòu)成波紋狀凹槽501的絕緣層400的側(cè)壁來(lái)擴(kuò)大波紋狀凹槽501的寬度。在這些刻蝕工藝中，可以擴(kuò)大波紋狀凹槽501或者改進(jìn)波紋狀凹槽501的入口形狀。
由于波紋狀凹槽501的寬度可以通過(guò)附加的刻蝕工藝來(lái)調(diào)整，所以可以調(diào)整為填充波紋狀凹槽501而形成的刻蝕掩模的寬度。當(dāng)刻蝕掩模的寬度大于覆蓋層351和/或間隔層370的寬度時(shí)，能夠有效地防止覆蓋層351和/或間隔層370在之后的刻蝕工藝中受損。
參考圖4，在絕緣層400上形成填充波紋狀凹槽501的、絕緣材料的刻蝕掩模層500?？涛g掩模層500可以由在針對(duì)之后的SAC焊盤(pán)節(jié)點(diǎn)分離的CMP工藝期間能夠與用于SAC焊盤(pán)的導(dǎo)電層一起被拋光的材料形成。此外，刻蝕掩模層500可以由相對(duì)于絕緣層400具有刻蝕選擇性的材料來(lái)形成，以便在用于SAC焊盤(pán)的開(kāi)口孔刻蝕工藝期間被用作刻蝕掩模。
例如，刻蝕掩模層500可以由例如這樣的多晶硅材料組成，與相對(duì)于構(gòu)成絕緣層400的氧化硅具有相對(duì)較高的刻蝕選擇性的氮化硅的材料相比，它具有相同或較高的刻蝕選擇性。另外，刻蝕掩模層500可以由，例如，諸如鎢、鋁、或釕的金屬組成，它相對(duì)于氧化硅具有相對(duì)較高的刻蝕選擇性。此外，刻蝕掩模層500也可以包括抗反射涂層(ARC)材料。
這些刻蝕掩模層500相對(duì)于氧化硅可以具有刻蝕選擇性以及與例如導(dǎo)電多晶硅或鎢的材料的CMP拋光速率相等的CMP拋光速率。因此，在用于SAC焊盤(pán)節(jié)點(diǎn)分離的CMP工藝中可以與導(dǎo)電層一起除去刻蝕掩模500。
參考圖5，通過(guò)執(zhí)行第二CMP來(lái)對(duì)刻蝕掩模層500進(jìn)行平坦化，形成了刻蝕掩模510，以填充波紋狀凹槽501，并覆蓋已刻蝕的覆蓋層351的頂部。在這一點(diǎn)上，可以執(zhí)行第二CMP工藝以暴露出絕緣層400的頂部。使用這樣的拋光液(polishing slurry)執(zhí)行第二CMP工藝，它對(duì)構(gòu)成刻蝕掩模層500的材料表現(xiàn)出比構(gòu)成絕緣層400的氧化硅相對(duì)較高的拋光速率。在刻蝕掩模510上繪制圖案以覆蓋與使用那些平坦化工藝刻蝕的覆蓋層351相鄰的間隔層370的頂部。
參考圖6，形成光致抗蝕劑圖案作為第二掩模，以選擇性地刻蝕絕緣層400中在刻蝕掩模510之間所暴露的那部分。光致抗蝕劑圖案包括用于選擇性地刻蝕絕緣層400中填充柵極線300之間的間隙的那部分的開(kāi)口區(qū)601。
為了在形成光致抗蝕劑圖案時(shí)獲得光刻工藝裕度，將開(kāi)口區(qū)601設(shè)置在多條柵極線300上。因此，將開(kāi)口區(qū)601設(shè)置在多個(gè)刻蝕掩模510和在刻蝕掩模510之間的絕緣層上。
因?yàn)閷?shí)際上將開(kāi)口區(qū)601設(shè)置成比柵極線300之間的間隙寬，所以可以更易于獲得光刻工藝裕度?？梢孕纬尚∮诠饪坦に囅拗频拈_(kāi)口槽，用于SAC焊盤(pán)。
因?yàn)楣庵驴刮g劑圖案的開(kāi)口區(qū)601是在多條柵極線300上形成，在形成用于SAC焊盤(pán)的開(kāi)口孔的刻蝕工藝中的實(shí)際刻蝕掩模是光致抗蝕劑圖案600的第二刻蝕掩模與暴露在開(kāi)口區(qū)601的刻蝕掩模510的第一刻蝕掩模的組合。
參考圖7，選擇性地刻蝕由第一刻蝕掩模510和第二刻蝕掩模600暴露的絕緣層400，以形成多個(gè)開(kāi)口孔640，所述開(kāi)口孔640將半導(dǎo)體襯底100中在柵極線300之間的間隙下面的那部分暴露出。
因?yàn)樵诘诙涛g掩模600中的光致抗蝕劑圖案的開(kāi)口區(qū)601暴露出多個(gè)第一刻蝕掩模510之間的絕緣層400，在柵極線300之間同步地形成開(kāi)口孔640。因此，因?yàn)榈谝豢涛g掩模510與柵極線300對(duì)準(zhǔn)，所以開(kāi)口孔640與柵極線300對(duì)準(zhǔn)。柵極線300的間隔層370形成了開(kāi)口孔640的側(cè)壁，以及絕緣層400形成了開(kāi)口孔640的其余側(cè)壁。
圖8是當(dāng)除去光致抗蝕劑圖案的第二刻蝕掩模600時(shí)的示意圖。在選擇性刻蝕工藝期間，開(kāi)口孔601暴露出第一刻蝕掩模510的一些(已暴露的第一刻蝕掩模現(xiàn)在將由參考數(shù)字511表示)。已暴露的第一刻蝕掩模511防止覆蓋層351被刻蝕。然而，在刻蝕工藝期間，可能減小刻蝕掩模511的一部分厚度。因此，已暴露的第一刻蝕掩模511的厚度可能小于由光致抗蝕劑圖案的第二刻蝕掩模600所覆蓋的其他第一刻蝕掩模510的厚度。
參考圖9，沉積填充開(kāi)口孔640的、用于SAC接觸焊盤(pán)的導(dǎo)電層700，以覆蓋通過(guò)除去第二刻蝕掩模600所暴露的第一刻蝕掩模510(包括已暴露的第一刻蝕掩模511)以及絕緣層400。導(dǎo)電層700可以是導(dǎo)電多晶硅層。此外，導(dǎo)電層700可以包括例如鎢的金屬。
參考圖10，使用諸如第三CMP工藝的平坦化工藝拋光并平坦化導(dǎo)電層700。在這一點(diǎn)上，第三CMP工藝的拋光完成是將覆蓋層351用作為拋光終點(diǎn)層來(lái)實(shí)現(xiàn)的。使用這樣的拋光液執(zhí)行第三拋光工藝，它在覆蓋層351中表現(xiàn)出相對(duì)較低的刻蝕速率，并在導(dǎo)電層700中表現(xiàn)出相對(duì)較高的刻蝕速率。
執(zhí)行第三CMP工藝以與導(dǎo)電層700一起除去導(dǎo)電層700下面的第一刻蝕掩模510和511。第一刻蝕掩模510和511由具有與用于SAC焊盤(pán)的導(dǎo)電層700相同或者比其相對(duì)較高的拋光速率的材料組成。盡管第一刻蝕掩模510、511具有不同的厚度，因?yàn)閷⒏采w層351用作為拋光完成層以終止CMP拋光工藝，所以可以執(zhí)行拋光直到第一刻蝕掩模510和511被徹底地除去。
因此，使用各個(gè)薄層之間的檢測(cè)信號(hào)差可以精確地執(zhí)行拋光終點(diǎn)的檢測(cè)。例如，當(dāng)檢測(cè)到針對(duì)構(gòu)成覆蓋層351的氮化硅的信號(hào)時(shí)的點(diǎn)和沒(méi)有檢測(cè)到針對(duì)構(gòu)成第一刻蝕掩模510和511的多晶硅材料的信號(hào)時(shí)的點(diǎn)，可以被用作拋光終點(diǎn)。
在第三CMP工藝期間，與導(dǎo)電層700以及第一刻蝕掩模510和511一起，除去絕緣層400的一部分。因此，可以同時(shí)在多個(gè)位置形成多個(gè)SAC焊盤(pán)710。SAC焊盤(pán)710填充開(kāi)口孔640，以自對(duì)準(zhǔn)在柵極線300上。此時(shí)，因?yàn)榭梢跃_地檢測(cè)拋光終點(diǎn)，所以可以在覆蓋層351上精確地執(zhí)行第三CMP工藝。因?yàn)樵诘谝豢涛g掩模510和511下面的覆蓋層351上執(zhí)行了第三CMP工藝，所以可以更加精確地執(zhí)行SAC焊盤(pán)710的節(jié)點(diǎn)分離。因此，可以提高節(jié)點(diǎn)分離的可靠性。
此外，因?yàn)閷⒏采w層351用作拋光完成層來(lái)停止執(zhí)行刻蝕工藝，所以在第三CMP工藝之后覆蓋層351具有相同的表面高度。因而，因?yàn)榈谌鼵MP的原因，覆蓋層351、SAC焊盤(pán)710以及殘留的絕緣層的表面高度實(shí)際上變得相同。因而，在第三CMP工藝之后所得到的結(jié)構(gòu)被平坦化，從而能夠避免局部高度差。
此外，因?yàn)閳?zhí)行第三CMP工藝以相對(duì)于覆蓋層351具有刻蝕選擇性，可以有效地防止覆蓋層351的損失。此外，可以防止由與覆蓋層351相同的絕緣材料所形成的間隔層370的損失。因此，由于在柵極線300上保留了覆蓋層351和/或間隔層370的足夠的厚度，能夠有效地防止柵極線300與柵極線300上的位線之間的電短路。
另一方面，因?yàn)榈谌鼵MP工藝在覆蓋層351上終止，所以通過(guò)僅僅測(cè)量第三CMP工藝之后的殘留覆蓋層351的厚度就可以預(yù)測(cè)第三CMP工藝的拋光量。此外，在第三CMP工藝期間可以預(yù)測(cè)覆蓋層351的殘留厚度。也就是，在執(zhí)行用于SAC焊盤(pán)710的第三CMP工藝之后，可以監(jiān)測(cè)CMP特性。
當(dāng)與不使用第一刻蝕掩模510的SAC形成工藝相比時(shí)，可以清楚地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第一典型實(shí)施例的有效性。
圖11是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例的、制作SAC焊盤(pán)的方法的有效性的比較實(shí)例的截面圖。圖12是說(shuō)明在CMP工藝之后根據(jù)圖11的比較實(shí)例產(chǎn)生的局部高度差的曲線圖。
參考圖11，與圖1至圖10的第一典型實(shí)施例不同，在不使用第一刻蝕掩模510的、用于SAC焊盤(pán)51的CMP工藝中，將覆蓋層35用作拋光終點(diǎn)。
更具體地，根據(jù)比較實(shí)例的、制作SAC焊盤(pán)51的方法包括在半導(dǎo)體襯底10上形成器件隔離區(qū)15；以及在柵極電介質(zhì)層20上形成具有第一導(dǎo)電層31和第二導(dǎo)電層33的多條柵極線30，以及覆蓋層35的疊層。
在疊層的側(cè)壁上形成間隔層37并且絕緣層40填充到的柵極線30之間的間隙之后，如圖11所示，通過(guò)將具有圖6的開(kāi)口區(qū)601的光刻圖案的用作為第二刻蝕掩模600，可以形成開(kāi)口孔。在這一點(diǎn)上，與第一典型實(shí)施例不同，通過(guò)將覆蓋層35用作為另一個(gè)第一刻蝕掩模來(lái)在柵極線30之間的間隙中形成開(kāi)口孔。然而，當(dāng)在刻蝕工藝期間形成開(kāi)口孔時(shí)，除去了覆蓋層35′中用作第一刻蝕掩模的那部分。
因此，如圖11中所說(shuō)明的，在覆蓋層35′中用作第一刻蝕掩模的那部分和覆蓋層35′中沒(méi)有用作第一刻蝕掩模的那部分之間存在高度差。在這種情況下，當(dāng)形成填充開(kāi)口孔的導(dǎo)電層50并且然后使用CMP工藝執(zhí)行SAC焊盤(pán)51的節(jié)點(diǎn)分離時(shí)，執(zhí)行CMP工藝，直到暴露出具有相對(duì)較低高度的覆蓋層35′的頂部。
然而，如果將覆蓋層35′用作CMP終點(diǎn)，當(dāng)在覆蓋層35′上檢測(cè)到CMP終點(diǎn)時(shí)，CMP工藝終止，而沒(méi)有主要厚度損失。已拋光的導(dǎo)電層53仍然留在覆蓋層35′中具有已減少厚度的那部分上，從而沒(méi)有執(zhí)行節(jié)點(diǎn)分離。因此，需要為節(jié)點(diǎn)分離執(zhí)行其他CMP工藝。
覆蓋層35′的已減少厚度的程度取決于執(zhí)行用來(lái)形成開(kāi)口孔的刻蝕工藝，使得難以確定將要在其他CMP中使用的拋光量。如果控制其他CMP工藝以表現(xiàn)出較大的CMP量，則另外地除去了覆蓋層35′的厚度，使得殘留的厚度變得非常小。在這種情況下，由于殘留覆蓋層35′的已減少厚度的原因，在諸如柵極線30和位線之類的導(dǎo)電層之間可能發(fā)生電短路。也就是肩部裕度實(shí)質(zhì)上減小了。
另一方面，難以在SAC CMP期間檢測(cè)終點(diǎn)，并且實(shí)際上沒(méi)辦法在SAC CMP工藝之后監(jiān)測(cè)結(jié)果。也就是，難以發(fā)現(xiàn)根據(jù)CMP工藝之后所得到的結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)CMP量的測(cè)量目標(biāo)。
另一方面，在未被刻蝕的覆蓋層35和已被刻蝕的覆蓋層35′之間的高度差可以在CMP工藝之后所得到的結(jié)構(gòu)上引起局部高度差。在形成SAC焊盤(pán)的CMP工藝之后，在圖12中說(shuō)明了與比較實(shí)例相對(duì)應(yīng)的測(cè)量結(jié)果。圖12是說(shuō)明在化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)工藝之后根據(jù)圖11的比較實(shí)例產(chǎn)生的局部高度差的曲線圖。
參考圖12，從晶片中心掃描的表面高度差與從晶片邊緣掃描的表面高度差基本上是相同的。在具有SAC焊盤(pán)51的區(qū)域61和不具有SAC焊盤(pán)51且柵極線30在其中延伸的區(qū)域63之間存在大約200或更高的高度差。該局部高度差是由基于覆蓋層35′已減少的厚度的CMP量的局部差別引起的。
與比較實(shí)例的結(jié)果相比，根據(jù)本發(fā)明的第一典型實(shí)施例的、制作SAC焊盤(pán)的方法可以排除其他的CMP工藝。因此，可以防止由于其他CMP對(duì)覆蓋層35′的損壞。此外，可以解決基于其他CMP工藝的時(shí)變所引起的問(wèn)題，以及更可靠地體現(xiàn)SAC焊盤(pán)的節(jié)點(diǎn)分離?？梢苑乐笴MP工藝之后的局部高度差，并且可以監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)SAC CMP工藝之后的CMP量。在SAC CMP工藝期間，可以精確地檢測(cè)拋光終點(diǎn)。
盡管在本發(fā)明的第一典型實(shí)施例中描述了在柵極線300之間的間隙中形成SAC焊盤(pán)710的工藝，也可以應(yīng)用本發(fā)明來(lái)形成作為存儲(chǔ)接觸焊盤(pán)(storage contact pad)的SAC焊盤(pán)，所述存儲(chǔ)接觸焊盤(pán)與設(shè)置在要自對(duì)準(zhǔn)在位線上的、位線之間的間隙中的電容器的存儲(chǔ)電極(storageelectrode)電連接。
圖13至圖18是說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第二典型實(shí)施例的、制作SAC焊盤(pán)的方法的截面圖。在第一和第二實(shí)施例中，相同的參考數(shù)字表示相同的元件。
參考圖13，如圖1至圖10中所說(shuō)明的，在半導(dǎo)體襯底100上形成多個(gè)第一SAC焊盤(pán)710，然后在第一絕緣層400上形成覆蓋第一SAC焊盤(pán)并使其絕緣的第二絕緣層450?？梢詫⒌诙^緣層450形成為包括氧化硅層。
接下來(lái)，在第二絕緣層450上形成位線810，所述位線使用通孔與第一SAC焊盤(pán)710的一部分電連接。為此，在形成位線810之前，形成暴露出第一SAC焊盤(pán)710的一部分并且穿透第二絕緣層450的通孔，然后形成用于位線810的導(dǎo)電層(例如，鎢層)，以填充通孔。
與用于柵極線的第一覆蓋層350類似，在用于位線810的導(dǎo)電層上形成第二覆蓋層850。第二覆蓋層850像第一覆蓋層350一樣可以根據(jù)位線810的厚度具有不同的厚度。此外，可以基于在用于第二SAC焊盤(pán)的隨后工藝中的CMP完成層的作用來(lái)確定第二覆蓋層850的厚度。
因此，第二覆蓋層850可以由這樣的絕緣層組成，它基于在用于第二ASC焊盤(pán)的節(jié)點(diǎn)分離的CMP工藝中作為拋光完成層的作用而相對(duì)于第二SAC焊盤(pán)的導(dǎo)電材料具有拋光選擇性。此外，第二覆蓋層850可以由相對(duì)于填充位線810之間的間隙的絕緣層具有刻蝕選擇性的絕緣材料組成。例如，絕緣材料可以是氮化硅。
接下來(lái)，使用選擇性刻蝕工藝對(duì)第二覆蓋層850和導(dǎo)電層形成圖案，以在位線810上形成第二覆蓋層850。與在圖1中用于柵極線300的第一間隔層370類似，在位線810的側(cè)壁上形成由氮化硅形成的第二間隔層870。
與圖2的第一絕緣層400類似地形成填充位線810之間的間隙的第三絕緣層470。使用類似于第一CMP工藝的第四CMP工藝對(duì)第三絕緣層470進(jìn)行平坦化。
參考圖14，利用第三絕緣層470和第二覆蓋層850之間的刻蝕選擇性，在由第四CMP工藝所暴露的第二覆蓋層850的表面上執(zhí)行選擇性刻蝕工藝，如圖3中所說(shuō)明的，以形成多個(gè)波紋狀第二槽855，所述波紋狀第二槽855暴露出第二覆蓋層851的已刻蝕表面并且沿著位線810延伸。波紋狀第二槽855的形成與圖3的波紋狀凹槽501的形成可以是類似的。
參考圖15，使用與用于形成第一刻蝕掩模510的工藝相同的工藝形成由填充波紋狀第二槽855的絕緣材料形成的第三刻蝕掩模550。
參考圖16，與作為第二刻蝕掩模的圖6的第一光致抗蝕劑圖案類似，形成作為第四刻蝕掩模650的第二光致抗蝕劑圖案，所述第二光致抗蝕劑圖案具有暴露出第三刻蝕掩模550的開(kāi)口區(qū)。
接下來(lái)，類似于圖7，選擇性地刻蝕由第三刻蝕掩模550以及第四刻蝕掩模650暴露的第三絕緣層470，并且然后選擇性地刻蝕在所得到的結(jié)構(gòu)中所暴露的第二絕緣層450。然后，與圖7和圖8的開(kāi)口孔640類似，形成暴露出與位線810之間的間隙對(duì)準(zhǔn)的SAC焊盤(pán)710的頂部表面的第二開(kāi)口孔645。
在這一點(diǎn)上，與具有已減少厚度的圖8的第一刻蝕掩模511類似，形成具有已減少厚度的圖16的第三刻蝕掩模551。
參考圖17，沉積填充圖16的開(kāi)口孔645的、用于第二SAC焊盤(pán)的導(dǎo)電層750，以覆蓋第三刻蝕掩模550和551的殘留部分以及第三絕緣層470的頂部。
參考圖18，使用與用于形成圖10的第一SAC焊盤(pán)710的第三CMP工藝類似的CMP形成彼此分離的多個(gè)第二SAC焊盤(pán)751。第二SAC焊盤(pán)751與第二SAC焊盤(pán)751上的電容器的存儲(chǔ)電極電連接，并且可以被用作將存儲(chǔ)電極與半導(dǎo)體襯底100上的晶體管相連的存儲(chǔ)接觸點(diǎn)。
在第二典型實(shí)施例中，可以使用與在第一典型實(shí)施例中用于形成與柵極線300自對(duì)準(zhǔn)的第一SAC焊盤(pán)710相同的制作工藝，來(lái)形成與位線810自對(duì)準(zhǔn)的第二SAC焊盤(pán)751。因此，可以在本發(fā)明的第二典型實(shí)施例中獲得與根據(jù)本發(fā)明的第一典型實(shí)施例相同的有效性。
根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，使用波紋狀CMP工藝將刻蝕掩模用在覆蓋層上，以防止當(dāng)刻蝕用于SAC焊盤(pán)的開(kāi)口孔時(shí)覆蓋層被損壞。通過(guò)將覆蓋層用作為SAC CMP工藝的拋光終點(diǎn)，在SAC CMP工藝期間可以精確地檢測(cè)拋光終點(diǎn)。
因此，根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例，可以精確地控制CMP工藝，以獲得可靠的SAC焊盤(pán)節(jié)點(diǎn)分離。因此可以取得更可靠的SAC焊盤(pán)節(jié)點(diǎn)分離。此外，可以防止CMP工藝之后的局部高度差，而且能夠通過(guò)監(jiān)測(cè)SAC CMP工藝之后所得到的結(jié)構(gòu)來(lái)預(yù)測(cè)CMP量。
盡管已描述了本發(fā)明的典型實(shí)施例，但是還應(yīng)該注意到，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯然的，可以對(duì)這些實(shí)施例中做出改變，而不脫離所附權(quán)利要求的邊界和界線所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種制作自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤(pán)的方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成導(dǎo)電線和覆蓋層的多個(gè)疊層，并且形成覆蓋疊層的側(cè)壁的間隔層和填充疊層之間的間隙但暴露覆蓋層的頂部的絕緣層；刻蝕覆蓋層以形成多個(gè)波紋狀凹槽；以與覆蓋層的材料不同的材料形成多個(gè)第一刻蝕掩模，以填充波紋狀凹槽，而不覆蓋絕緣層的頂部；形成具有開(kāi)口區(qū)的第二刻蝕掩模，所述開(kāi)口區(qū)暴露出第一刻蝕掩模的一些以及絕緣層中位于第一刻蝕掩模之間的那部分；使用第一刻蝕掩模和第二掩模，刻蝕絕緣層中由開(kāi)口區(qū)所暴露出的那部分，以形成多個(gè)開(kāi)口孔；除去第二刻蝕掩模；形成填充開(kāi)口孔的導(dǎo)電層，以覆蓋殘留的第一刻蝕掩模；以及將覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)來(lái)在導(dǎo)電層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝，以除去第一刻蝕掩模，以致形成多個(gè)彼此分離的、填充開(kāi)口孔的自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤(pán)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，導(dǎo)電線由柵極線形成。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，導(dǎo)電線由位線形成。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，覆蓋層包括相對(duì)于絕緣層具有刻蝕選擇性的絕緣材料。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，覆蓋層是包括氮化硅而形成的。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，間隔層是包括與覆蓋層的材料相同的絕緣材料而形成的。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，波紋狀凹槽的形成包括相對(duì)于絕緣層選擇性地濕法刻蝕或干法刻蝕覆蓋層。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，覆蓋層的選擇性刻蝕包括刻蝕間隔層的頂部以擴(kuò)大波紋狀凹槽的寬度。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在覆蓋層的刻蝕之后，追加刻蝕暴露于開(kāi)口區(qū)的絕緣層的側(cè)壁以擴(kuò)大波紋狀凹槽。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一刻蝕掩模是包括相對(duì)于絕緣層具有刻蝕選擇性的層而形成的。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一刻蝕掩模是包括相對(duì)于覆蓋層具有化學(xué)機(jī)械拋光選擇性的層而形成的。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一刻蝕掩模是包括具有與導(dǎo)電層的化學(xué)機(jī)械拋光速率相同或比導(dǎo)電層的化學(xué)機(jī)械拋光速率更大的化學(xué)機(jī)械拋光速率的層而形成的。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一刻蝕掩模是包括多晶硅層而形成的。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一刻蝕掩模是由鎢層、鋁層、以及釕層所形成的組中所選擇的一個(gè)而形成的。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一刻蝕掩模是包括與導(dǎo)電層的材料相同的材料而形成的。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，第一刻蝕掩模的形成包括形成填充波紋狀凹槽并且在絕緣層上延伸的掩模層；以及在掩模層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝以暴露出絕緣層的頂部。
17.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二刻蝕掩模被形成為包括具有足夠覆蓋至少兩條導(dǎo)電線的寬度的開(kāi)口區(qū)和開(kāi)口區(qū)之間的絕緣層的光致抗蝕劑圖案。
18.一種制作自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤(pán)的方法，包括在半導(dǎo)體襯底上與柵極電介質(zhì)層一起形成用于柵極線的層；在用于柵極線的層上形成覆蓋層；刻蝕覆蓋層和用于柵極線的層，以形成柵極線和覆蓋層的多個(gè)疊層；形成間隔層以覆蓋疊層的側(cè)壁；形成填充疊層之間的間隙的絕緣層；將覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)來(lái)在絕緣層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝；部分地刻蝕已暴露的層，以形成波紋狀凹槽；由與覆蓋層的材料不同的材料形成填充波紋狀凹槽的多個(gè)第一刻蝕掩模用的層；在第一刻蝕掩模用的層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝，以暴露絕緣層的頂部，從而形成填充波紋狀凹槽的第一刻蝕掩模；形成具有開(kāi)口區(qū)的第二刻蝕掩模，所述開(kāi)口區(qū)暴露出第一刻蝕層的一些以及絕緣層中位于第一刻蝕掩模之間的那部分；使用第一刻蝕掩模和第二刻蝕掩模刻蝕由開(kāi)口區(qū)所暴露的絕緣層以形成多個(gè)開(kāi)口孔；除去第二刻蝕掩模；形成填充開(kāi)口孔的導(dǎo)電層以覆蓋殘留的第一刻蝕掩模；以及將覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)來(lái)在導(dǎo)電層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝以除去第一刻蝕掩模，從而形成多個(gè)彼此分離的、填充開(kāi)口孔的自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤(pán)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，還包括，在用于柵極線的層的形成之前，通過(guò)部分地刻蝕半導(dǎo)體襯底使得柵極線的下部被埋入來(lái)形成為了在半導(dǎo)體襯底的底部上形成凹道的凹溝。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，覆蓋層被形成為包括相對(duì)于第一刻蝕掩模具有化學(xué)機(jī)械拋光選擇性的絕緣材料。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，第一刻蝕掩模是包括相對(duì)于絕緣層具有刻蝕選擇性的層而形成的。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，第一刻蝕掩模是包括相對(duì)于覆蓋層具有化學(xué)機(jī)械拋光選擇性的層而形成的。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，第一刻蝕掩模是包括與導(dǎo)電層的材料相同的材料而形成的。
24.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，第二刻蝕掩模被形成為包括具有足夠覆蓋至少兩條導(dǎo)電線的寬度的開(kāi)口區(qū)和開(kāi)口區(qū)之間的絕緣層的光致抗蝕劑圖案。
25.一種制作自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤(pán)的方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成用于位線的層；在用于位線的層上形成覆蓋層；刻蝕覆蓋層以及用于位線的層，以形成位線和覆蓋層的多個(gè)疊層；形成間隔層以覆蓋疊層的側(cè)壁；形成填充疊層之間的間隙的絕緣層；將覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)來(lái)在絕緣層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝；部分地刻蝕已暴露的覆蓋層以形成波紋狀凹槽；由與覆蓋層的材料不同的材料形成填充波紋狀凹槽的多個(gè)第一刻蝕掩模用的層；在第一刻蝕掩模用的層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝以暴露絕緣層的頂部，從而形成填充波紋狀凹槽的第一刻蝕掩模；形成具有開(kāi)口區(qū)的第二刻蝕掩模，所述開(kāi)口區(qū)暴露第一刻蝕掩模的一些以及絕緣層中位于第一刻蝕掩模之間的那部分；使用第一刻蝕掩模和第二刻蝕掩?？涛g由開(kāi)口區(qū)所暴露的絕緣層以形成多個(gè)開(kāi)口孔；除去第二刻蝕掩模；形成填充開(kāi)口孔的導(dǎo)電層以覆蓋殘留的第一刻蝕掩模；以及將覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)來(lái)在導(dǎo)電層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光以除去第一刻蝕掩模，以致形成多個(gè)彼此分離的、填充開(kāi)口孔的多個(gè)自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤(pán)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，在用于位線的層的形成之前，還包括在半導(dǎo)體襯底上與柵極電介質(zhì)層一起形成用于柵極線的層；在用于柵極線的層上形成柵極覆蓋層；刻蝕柵極覆蓋層和用于柵極線的層以形成柵極線和柵極覆蓋層的柵極疊層；形成柵極間隔層以覆蓋柵極疊層的側(cè)壁；形成第一絕緣層以填充柵極疊層之間的間隙；將柵極覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)來(lái)在第一絕緣層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝；部分地刻蝕已暴露的柵極覆蓋層以形成第二波紋狀凹槽；以與柵極覆蓋層的材料不同的材料形成填充第二波紋狀凹槽的多個(gè)第三刻蝕掩模用的層；通過(guò)在第三刻蝕掩模用的層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝以暴露出第一絕緣層的頂部，形成填充第二波紋狀凹槽的第三刻蝕掩模；形成具有開(kāi)口區(qū)的第四刻蝕掩模，所述開(kāi)口區(qū)設(shè)置于第三刻蝕掩模以及已暴露的第一絕緣層上；通過(guò)使用第四刻蝕掩模和第三刻蝕掩模來(lái)防止其下的部分被刻蝕并選擇性地刻蝕暴露出開(kāi)口區(qū)的第一絕緣層，在開(kāi)口區(qū)形成多個(gè)第二開(kāi)口孔；除去第四刻蝕掩模；形成填充第二開(kāi)口孔的第二導(dǎo)電層以覆蓋殘留的第三刻蝕掩模；將柵極覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)在第二導(dǎo)電層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝以在化學(xué)機(jī)械拋光工藝期間除去殘留的第三刻蝕掩模，以致填充第二開(kāi)口孔的第二自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤(pán)被分離；以及在絕緣層下面，形成覆蓋第二自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤(pán)的第二絕緣層；其中，第二開(kāi)口孔穿透第二絕緣層并且暴露出第二自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤(pán)的頂部。
全文摘要
一種制作自對(duì)準(zhǔn)接觸焊盤(pán)的方法，包括在半導(dǎo)體襯底上形成導(dǎo)電線和覆蓋層的疊層，并形成覆蓋疊層的側(cè)壁的間隔層和填充疊層之間的間隙并暴露覆蓋層的頂部的絕緣層；刻蝕覆蓋層以形成波紋狀凹槽；以與覆蓋層的材料不同的材料形成多個(gè)第一刻蝕掩模以填充波紋狀凹槽，而不覆蓋絕緣層頂部；以及形成具有開(kāi)口區(qū)的第二刻蝕掩模，所述開(kāi)口區(qū)暴露出第一刻蝕掩模的一些以及絕緣層中位于第一刻蝕掩模之間的那部分。所述方法還包括使用第一和第二掩模刻蝕由開(kāi)口區(qū)所暴露的絕緣層部分以形成多個(gè)開(kāi)口孔；除去第二刻蝕掩模；形成填充開(kāi)口孔的導(dǎo)電層以覆蓋殘留的第一刻蝕掩模；以及將覆蓋層用作為拋光終點(diǎn)在導(dǎo)電層上執(zhí)行化學(xué)機(jī)械拋光工藝以除去第一刻蝕掩模，從而形成多個(gè)彼此分離的、填充開(kāi)口孔的SAC焊盤(pán)。
文檔編號(hào)H01L21/768GK1941310SQ200610139968
公開(kāi)日2007年4月4日 申請(qǐng)日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者金鎬永, 洪昌基, 尹普彥, 樸俊相 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社