專利名稱：接觸孔的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種接觸孔的形成方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的飛速發(fā)展，半導(dǎo)體器件為了達(dá)到更快的運(yùn)算速度、更大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量以及更多的功能，晶片朝向更高的元件密度、高集成度方向發(fā)展，金屬氧化物半導(dǎo)體器件(M0Q的柵極變得越來越細(xì)且長(zhǎng)度變得較以往更短。半導(dǎo)體器件的制造技術(shù)將會(huì)進(jìn)入Ilnm工藝節(jié)點(diǎn)。其中，接觸孔工藝最具挑戰(zhàn)。到目前為止，公開發(fā)表的關(guān)于Ilnm器件的報(bào)道很少，即使是實(shí)驗(yàn)室器件也是如此。光刻能力是Ilnm技術(shù)節(jié)點(diǎn)上一項(xiàng)重要的指標(biāo)。專利申請(qǐng)?zhí)枮?00510055489. 3的中國(guó)專利公開了一種自對(duì)準(zhǔn)接觸孔的制造方法。圖1 圖4為該專利公開的自對(duì)準(zhǔn)接觸孔的制造方法各步驟相應(yīng)的結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖1所示，首先提供一半導(dǎo)體基板100，在半導(dǎo)體基板100上形成有多個(gè)柵極結(jié)構(gòu)，其中所述柵極結(jié)構(gòu)通過堆疊的第一硬掩模層102和柵導(dǎo)電層101形成，在所述形成有柵極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體基板100上形成刻蝕阻擋層103，在所述刻蝕阻擋層103上形成絕緣層 104。如圖2所示，通過化學(xué)機(jī)械拋光平坦化所述絕緣層104，并使所述第一硬掩模層 102上的刻蝕阻擋層103露出。在所述絕緣層104上形成第二硬掩模層105，在所述第二硬掩模層105上旋涂光刻膠106并通過曝光顯影形成接觸孔圖案。如圖3所示，刻蝕所述第二硬掩模層105將所述光刻膠106中的接觸孔圖案轉(zhuǎn)移到第二硬掩模層105中，移除所述光刻膠106。結(jié)合如圖4所示，以第二硬掩模層105作為阻擋層，刻蝕所述絕緣層104形成接觸孔107，刻蝕至柵極結(jié)構(gòu)之間的基板上的刻蝕阻擋層103露出為止。同時(shí)，第二硬掩模層105 作為犧牲層也被刻蝕掉?，F(xiàn)有技術(shù)中接觸孔107的尺寸受光刻工藝的限制。如為了得到尺寸為Ilnm的接觸孔107，則必須使用技術(shù)節(jié)點(diǎn)為Ilnm的光刻機(jī)。但是采用現(xiàn)有技術(shù)中最先進(jìn)的光刻機(jī) (浸沒式ArF光刻機(jī))得到的接觸孔的最小半間距尺寸是55nm，因此采用現(xiàn)有技術(shù)就無法實(shí)現(xiàn)。因此，如何形成更小尺寸的接觸孔就成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種更小尺寸的接觸孔的形成方法。為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種接觸孔的形成方法，包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成介質(zhì)層和第一緩沖層；在所述第一緩沖層上形成多個(gè)線型的第一硬掩模層圖案；在所述第一硬掩模層圖案和所述第一緩沖層上形成第二緩沖層；
在所述第二緩沖層上形成多個(gè)線型的第二硬掩模層圖案；所述第二硬掩模層圖案和所述第一硬掩模層圖案未重疊的區(qū)域形成多個(gè)接觸孔圖案；以所述第二硬掩模層圖案和第一硬掩模層圖案為掩模，刻蝕所述第二緩沖層和第一緩沖層至露出介質(zhì)層，形成第一緩沖層圖案；去除所述第二硬掩模層圖案、第二緩沖層和第一硬掩模層圖案；以所述第一緩沖層圖案為掩模，刻蝕所述介質(zhì)層至露出半導(dǎo)體襯底，形成包括多個(gè)接觸孔的介質(zhì)層圖案；去除所述第一緩沖層圖案?？蛇x地，所述第一緩沖層的材料與所述第二緩沖層的材料相同?？蛇x地，所述第一緩沖層與所述介質(zhì)層的刻蝕選擇比小于或等于2?？蛇x地，所述介質(zhì)層的材料包括二氧化硅；所述第一緩沖層的材料包括多晶硅或氮化硅?？蛇x地，所述第一硬掩模層圖案的材料與所述第二硬掩模層圖案的材料相同。可選地，所述第一緩沖層與所述第一硬掩模層圖案的刻蝕選擇比大于或等于10?？蛇x地，所述第一緩沖層的材料包括多晶硅或氮化硅；所述第一硬掩模層圖案的材料包括二氧化硅?？蛇x地，所述介質(zhì)層的厚度范圍包括450A至1500A?？蛇x地，第一硬掩模層圖案的厚度范圍包括100A~500A?？蛇x地，所述第一硬掩模層圖案采用自對(duì)準(zhǔn)式雙重曝光光刻工藝形成。可選地，所述第二硬掩模層圖案采用自對(duì)準(zhǔn)式雙重曝光光刻工藝形成?？蛇x地，去除所述第一緩沖層圖案的步驟包括在包括多個(gè)接觸孔的介質(zhì)層圖案中填充保護(hù)層；刻蝕去除所述第一緩沖層圖案；去除所述保護(hù)層。可選地，所述第一硬掩模層圖案為縱向排布的直線。可選地，所述第二硬掩模層圖案為橫向排布的直線。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)提供了一種接觸孔的形成方法，先采用兩維的線在第一緩沖層中形成接觸孔圖案，進(jìn)而將第一緩沖層中的接觸孔圖案轉(zhuǎn)移至介質(zhì)層中，最終實(shí)現(xiàn)了在介質(zhì)層中形成多個(gè)接觸孔。由于線的尺寸可以做的很小，本發(fā)明中線的尺寸決定接觸孔的尺寸，且線的形成工藝比較簡(jiǎn)單、成本低，因此最終可以簡(jiǎn)單地形成尺寸比較小的接觸孔。


圖1至圖4是現(xiàn)有一種自對(duì)準(zhǔn)接觸孔的制造方法相應(yīng)結(jié)構(gòu)的剖面示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施方式中接觸孔的形成方法的流程示意圖；圖6至圖四是本發(fā)明實(shí)施例接觸孔的形成方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。正如背景技術(shù)部分所述，現(xiàn)有技術(shù)中接觸孔的尺寸受光刻工藝技術(shù)節(jié)點(diǎn)的限制， 光刻工藝技術(shù)節(jié)點(diǎn)的尺寸等于接觸孔的最小尺寸。具體地，采用現(xiàn)有技術(shù)中最先進(jìn)的光刻機(jī)(浸沒式ArF光刻機(jī))得到的接觸孔的最小半間距尺寸是55nm。針對(duì)上述缺陷，發(fā)明人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中線(line)的形成方法比接觸孔 (hole)的形成方法簡(jiǎn)單，且線的極限尺寸可以小于接觸孔的極限尺寸，因此可以通過線來形成接觸孔，最終可以減小接觸孔的尺寸。下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。參考圖5所示，本發(fā)明提供了一種接觸孔的形成方法，包括步驟Si，提供半導(dǎo)體襯底；步驟S2，在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成介質(zhì)層和第一緩沖層；步驟S3，在所述第一緩沖層上形成多個(gè)線型的第一硬掩模層圖案；步驟S4，在所述第一硬掩模層圖案和所述第一緩沖層上形成第二緩沖層；步驟S5，在所述第二緩沖層上形成多個(gè)線型的第二硬掩模層圖案；所述第二硬掩模層圖案和所述第一硬掩模層圖案未重疊的區(qū)域形成多個(gè)接觸孔圖案；步驟S6，以所述第二硬掩模層圖案和第一硬掩模層圖案為掩模，刻蝕所述第二緩沖層和第一緩沖層至露出介質(zhì)層，形成第一緩沖層圖案；步驟S7，去除所述第二硬掩模層圖案、第二緩沖層和第一硬掩模層圖案；步驟S8,以所述第一緩沖層圖案為掩模，刻蝕所述介質(zhì)層至露出半導(dǎo)體襯底，形成包括多個(gè)接觸孔的介質(zhì)層圖案；步驟S9，去除所述第一緩沖層圖案。本發(fā)明在真正要形成接觸孔的介質(zhì)層(Real hole layer)上形成緩沖層(buffer layer)，進(jìn)而利用兩維QD)的線來形成接觸孔圖案，先將接觸孔圖案形成在緩沖層 (buffer hole layer)中，再將緩沖層中的接觸孔圖案轉(zhuǎn)移到介質(zhì)層中。其中，所述接觸孔可以是半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域中任意的洞。具體地，其可以用于形成柵極、接觸插塞等。其中，所述接觸孔位于所述介質(zhì)層中，因此所述介質(zhì)層可以是任意的層間介質(zhì)層 (ILD)。首先，參考圖6所示，提供半導(dǎo)體襯底100。所述半導(dǎo)體襯底100可以是硅或者硅鍺，所述半導(dǎo)體襯底100中可以包括MOS管等器件，還可以包括用于實(shí)現(xiàn)電連接的金屬導(dǎo)線，本發(fā)明對(duì)此不作限制。接著，參考圖7所示，在所述半導(dǎo)體襯底100上形成介質(zhì)層200。其中，所述介質(zhì)層200的材料可以為二氧化硅(SiO2)。所述介質(zhì)層200的形成工藝對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，在此不再贅述。其中，所述介質(zhì)層200的厚度范圍可以包括450A至1500A,如450A、 900A、1200A 或1500A。接著，參考圖8所示，在所述介質(zhì)層200上形成第一緩沖層300。所述第一緩沖層300與所述介質(zhì)層200的刻蝕選擇比越小越好，從而可以減小第一緩沖層300的厚度，進(jìn)而可以提高后續(xù)刻蝕的速率。本實(shí)施例中所述第一緩沖層300與所述介質(zhì)層200的刻蝕選擇比可以小于或等于2。其中，刻蝕選擇比是指刻蝕兩種不同材料的刻蝕速率的比值；刻蝕速率是指刻蝕單位時(shí)間內(nèi)刻蝕某種材料的速率。作為一個(gè)例子，所述第一緩沖層300與所述介質(zhì)層200的刻蝕選擇比可以為1， 從而第一緩沖層300的厚度等于或稍微大于所述介質(zhì)層200的厚度即可。具體地，所述第一緩沖層300的材料可以為多晶硅(poly)，其厚度范圍也包括450A至1500A,如 450A、900A、1200A或1500A。作為另一個(gè)例子，所述第一緩沖層300與所述介質(zhì)層200的刻蝕選擇比可以為 1/3，從而第一緩沖層300的厚度等于或稍微大于所述介質(zhì)層200的三分之一厚度即可。 具體地，所述第一緩沖層300的材料可以為氮化硅(SiN)，其厚度范圍可以包括150A至 500A ,如150A、300A、400A或500A。所述第一緩沖層300可以采用物理氣相沉積(PVD)或化學(xué)氣相沉積(CVD)等方法形成，其不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。接著，參考圖9所示，在所述第一緩沖層300上形成第一硬掩模層400。所述第一緩沖層300與所述第一硬掩模層400的刻蝕選擇比越大越好，從而在后續(xù)刻蝕未被第一硬掩模層400覆蓋的第一緩沖層300時(shí)，可以保護(hù)第一硬掩模層400不被同時(shí)腐蝕。本實(shí)施例中所述第一緩沖層300與所述第一硬掩模層400的刻蝕選擇比可以大于或等于10，如:10,50或100等。其中，所述第一硬掩模層400的材料具體可以為二氧化硅(SiO2)。其中，所述第一硬掩模層400的厚度范圍可以包括100A~500A，如 100 A、250A或500A。需要說明的是，雖然第一硬掩模層400和介質(zhì)層200的材料都可以是二氧化硅，但當(dāng)選用不同的刻蝕氣體進(jìn)行刻蝕時(shí)，則這兩層與第一緩沖層300的刻蝕選擇比差別很大， 其對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，在此不再贅述。接著，參考圖10所示，在所述第一硬掩模層400上形成第一光刻膠層500。所述第一光刻膠層500可以是任意的光刻膠材料，其對(duì)此不作限制。接著，參考圖11所示，對(duì)所述第一光刻膠層500進(jìn)行圖案化處理，形成包括多個(gè)縱向排布的第一光刻膠圖案500a。本實(shí)施例中所述第一光刻膠圖案500a可以為直線圖案。接著，參考圖12所示，以所述第一光刻膠圖案500a為掩模，刻蝕所述第一硬掩模層400，即將第一光刻膠圖案500a轉(zhuǎn)移到第一硬掩模層400上，并可以采用灰化工藝去除所述第一光刻膠圖案500a?？涛g后的第一硬掩模層包括多個(gè)縱向排布的第一硬掩模層圖案 400a。本實(shí)施例中所述第一硬掩模層圖案400a為直線，相鄰的第一硬掩模層圖案400a 之間的距離為D。相鄰所述第一硬掩模層圖案400a之間的距離D決定后續(xù)形成的接觸孔的尺寸。為了得到盡可能小的接觸孔，相鄰所述第一硬掩模層圖案400a之間的距離D也應(yīng)盡可能小。優(yōu)選地，本實(shí)施例可以采用自對(duì)準(zhǔn)式雙重曝光光刻(SADP，Spacer orself-aligned double-patterning)工藝形成，從而可以使光刻機(jī)的技術(shù)節(jié)點(diǎn)縮小一半。其大致包括以下步驟參考圖13所示，在形成第一光刻膠圖案500a之前，在第一硬掩模層400上依次第一阻擋層410、第三硬掩模層430和第二阻擋層450 ；然后在第二阻擋層450上形成第一光刻膠圖案500a。所述第一光刻膠圖案500a是縱向的直線。參考圖14所示，以所述第一光刻膠圖案500a為掩模，依次刻蝕所述第二阻擋層 450和第三硬掩模層430，以將第一光刻膠圖案500a轉(zhuǎn)移到第二阻擋層450和第三硬掩模層430上，形成第二阻擋層圖案450a和第三硬掩模層圖案430a，并去除所述第一光刻膠圖案 500a。參考圖15所示，去除所述第二阻擋層圖案450a ；采用現(xiàn)有的側(cè)墻工藝在每個(gè)所述第三硬掩模層圖案430a的側(cè)面形成側(cè)墻480。參考圖16所示，去除所述第三硬掩模層圖案430a。參考圖17所示，以所述側(cè)墻480為掩模，刻蝕所述第一阻擋層410和第一硬掩模層400，形成第一阻擋層圖案410a和第一硬掩模層圖案400a。參考圖18所示，依次去除所述側(cè)墻480和第一阻擋層圖案410a，形成位于第一緩沖層300上的第一硬掩模層圖案400a。當(dāng)采用光刻機(jī)最多只能在第二阻擋層450上形成兩個(gè)第一光刻膠圖案500a時(shí)，通過上述SADP工藝中，最終可以在第一緩沖層300上形成四個(gè)第一硬掩模層圖案400a，從而減小了線之間的距離，使得第一硬掩模層圖案400a的寬度是光刻機(jī)技術(shù)節(jié)點(diǎn)的一半，且相鄰第一硬掩模層圖案400a之間的距離也可以減小一半。本實(shí)施例中形成了四個(gè)第一硬掩模層圖案400a，其僅為舉例，所述第一硬掩模層圖案400a的數(shù)量可以是大于1的任意整數(shù)。接著，參考圖19所示，在所述第一硬掩模層圖案400a和第一緩沖層300上形成第二緩沖層600。所述第二緩沖層600覆蓋所述第一硬掩模層圖案400a，即第一硬掩模層圖案400a 的上表面與第二緩沖層600的上表面之間存在一定距離差，從而第二緩沖層600可以將第一硬掩模層圖案400a和后續(xù)形成的第二硬掩模層圖案隔離開。所述第二緩沖層600的材料可以與第一緩沖層的材料相同，其厚度(即從第一緩沖層300的上表面至第二緩沖層600上表面之間的距離)也可以包括450A至1500A,如 450A、900A、1200A或1500A。所述第二緩沖層600與所述介質(zhì)層200的刻蝕選擇比也可以小于或等于2，其與第一緩沖層300相同，在此不再贅述。接著，參考圖20所示，在所述第二緩沖層600上形成第二硬掩模層700。所述第二硬掩模層700的材料可以與所述第一硬掩模層400的材料相同。所述第二硬掩模層700的厚度范圍可以包括100Α~500Α，如100 A、250A或500A。具體地，所
述第二硬掩模層700的厚度與所述第一硬掩模層400的厚度可以相同，也可以不同。所述第一緩沖層300或第二緩沖層600與所述第二硬掩模層700的刻蝕選擇比越大越好，從而在后續(xù)刻蝕未被第二硬掩模層700覆蓋的第一緩沖層300或第二緩沖層600 時(shí)，可以保護(hù)第二硬掩模層700不被同時(shí)腐蝕。本實(shí)施例中所述第一緩沖層300或第二緩沖層600與所述第二硬掩模層700的刻蝕選擇比可以大于或等于10，如10、50或100等。具體可以參考第一硬掩模層400，在此不再贅述。
接著，參考圖21所示，在所述第二硬掩模層700上形成第二光刻膠層800。
本發(fā)明同樣不限制第二光刻膠層800的材料。
接著，參考圖22所示，對(duì)所述第二光刻膠層800進(jìn)行光刻處理，形成多個(gè)橫向排布的第二光刻膠圖案800b。
所述第二光刻膠圖案800b可以為直線，從而第二光刻膠圖案800b與第一硬掩模層圖案400a相互垂直。
接著，結(jié)合參考圖23所述，以第二光刻膠圖案800b為掩模，刻蝕所述第二硬掩模層700，形成第二硬掩模層圖案700b，并去除第二光刻膠圖案800b。從而將第二光刻膠圖案 800b轉(zhuǎn)移到了第二硬掩模層700。
本實(shí)施例以三個(gè)所述第二硬掩模層圖案700b為例，即形成了三個(gè)橫向排布的直線。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第二硬掩模層圖案700b的數(shù)量還可以是其他大于1的整數(shù)。
需要說明的是，所述第二硬掩模層圖案700b也可以采用SADP工藝形成，具體可以參考第一硬掩模層圖案400a的形成過程，在此不再贅述。
本實(shí)施例中相鄰的第二硬掩模層圖案700b之間的距離為d，其同樣也決定了接觸孔的尺寸。
所述第二硬掩模層圖案700b和所述第一硬掩模層圖案400a未重疊的區(qū)域形成多個(gè)接觸孔圖案。需要說明的是，本實(shí)施例中還可以使所述第一硬掩模層圖案400a為橫向排布的直線，所述第二硬掩模層700b為縱向排布的直線；所述第二硬掩模層圖案700b和所述第一硬掩模層圖案400a也可以是向其他方向排布的直線，其都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。所述第一硬掩模層圖案400a和所述第二硬掩模層圖案700b交叉以形成多個(gè)接觸孔圖案。
接著，參考圖M所示，以所述第二硬掩模層圖案700b為掩模，刻蝕所述第二緩沖層600 ；當(dāng)暴露出未與第二硬掩模層圖案700b對(duì)應(yīng)的第一硬掩模層圖案400a之后，則同時(shí)以第一硬掩模層圖案400a和第二硬掩模層圖案700b為掩模，繼續(xù)刻蝕第二緩沖層600至露出第一緩沖層300，以形成第二緩沖層圖案600c。
具體地，可以采用等離子體選擇性刻蝕方法刻蝕所述第二緩沖層600。由于第二緩沖層600與第二硬掩模層圖案700b或第一硬掩模層圖案400a的刻蝕選擇比很大，且第二緩沖層600的厚度較小，因此在刻蝕第二緩沖層600至露出第一緩沖層400的過程中，第二硬掩模層圖案700b和第一硬掩模層圖案400a基本不被腐蝕。
此時(shí)，參考圖25所示，所述第一硬掩模層圖案400a和第二硬掩模層圖案700b的非重疊區(qū)域形成多個(gè)接觸孔圖案，且接觸孔圖案的尺寸由相鄰第一硬掩模層圖案400a之間的距離D和相鄰第二硬掩模層圖案700b之間的距離d共同決定。
接著，參考圖沈所示，繼續(xù)以第一硬掩模層圖案400a和第二硬掩模層700b為掩模，刻蝕第一緩沖層300至露出介質(zhì)層200，形成第一緩沖層圖案300c。
具體地，可以繼續(xù)采用等離子體刻蝕工藝刻蝕第一緩沖層300。由于第一緩沖層 300與第二硬掩模層圖案700b或第一硬掩模層圖案400a的刻蝕選擇比很大，即使第一緩沖層300的厚度相對(duì)比較厚，在刻蝕第一緩沖層300至露出介質(zhì)層200的過程中，第二硬掩模層圖案700b和第一硬掩模層圖案400a仍可以有剩余。
此時(shí)，結(jié)合參考圖沈和27所示，將第一硬掩模層圖案400a和第二硬掩模層圖案 700b的非重疊區(qū)域包括的多個(gè)接觸孔圖案轉(zhuǎn)移到了第一緩沖層300中，形成了對(duì)應(yīng)的第一緩沖層圖案300c。
接著，參考圖觀所示，依次去除所述第二硬掩模層圖案700b、第二緩沖層圖案 600c和第一硬掩模層圖案400a至露出第一緩沖層圖案300c。
具體地，可以采用干法刻蝕或濕法刻蝕工藝實(shí)現(xiàn)，其對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，在此不再贅述。
需要說明的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，所述第二硬掩模層圖案700b、部分第二緩沖層圖案600c或部分第一硬掩模層圖案400a在刻蝕第一緩沖層300的過程中就可以被消耗掉，其不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
最后，參考圖四所示，以所述第一緩沖層圖案300c為掩模，刻蝕所述介質(zhì)層200 至露出半導(dǎo)體襯底100，形成包括多個(gè)接觸孔的介質(zhì)層圖案200c，并去除第一緩沖層圖案 300c。
由于所述第一緩沖層300與第一介質(zhì)層200的刻蝕選擇比比較小，因此在刻蝕第一介質(zhì)層200的同時(shí)，會(huì)有部分第一緩沖層300也被刻蝕去除，其對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是熟知的，在此不再贅述。
具體地，去除所述第一緩沖層圖案300c的步驟可以包括在所述接觸孔中填充保護(hù)層；刻蝕去除所述第二緩沖層圖案300c ；去除所述保護(hù)層。
其中，所述保護(hù)層的材料可以為底部抗反射層(BARC層)，其不限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
至此，采用兩維的直線形成了多個(gè)接觸孔。所述接觸孔深寬比的取值范圍可以大于或等于1且小于或等于5。
需要說明的是，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，形成第一緩沖層300中接觸孔圖案的兩維線還可以是其他形狀，如曲線，只要能形成接觸孔圖案的兩維線均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
采用本實(shí)施方法形成的接觸孔可以直接應(yīng)用于制造Flash (可揮發(fā)性儲(chǔ)存器)或 PCM(Phase Changed Memory，相變儲(chǔ)存器)中，其最小可以形成半間距為22nm的自對(duì)準(zhǔn)密集接觸孔，這是現(xiàn)有技術(shù)所不能實(shí)現(xiàn)的。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種接觸孔的形成方法，其特征在于，包括 提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成介質(zhì)層和第一緩沖層； 在所述第一緩沖層上形成多個(gè)線型的第一硬掩模層圖案； 在所述第一硬掩模層圖案和所述第一緩沖層上形成第二緩沖層； 在所述第二緩沖層上形成多個(gè)線型的第二硬掩模層圖案；所述第二硬掩模層圖案和所述第一硬掩模層圖案未重疊的區(qū)域形成多個(gè)接觸孔圖案；以所述第二硬掩模層圖案和第一硬掩模層圖案為掩模，刻蝕所述第二緩沖層和第一緩沖層至露出介質(zhì)層，形成第一緩沖層圖案；去除所述第二硬掩模層圖案、第二緩沖層和第一硬掩模層圖案； 以所述第一緩沖層圖案為掩模，刻蝕所述介質(zhì)層至露出半導(dǎo)體襯底，形成包括多個(gè)接觸孔的介質(zhì)層圖案；去除所述第一緩沖層圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，所述第一緩沖層的材料與所述第二緩沖層的材料相同。
3.如權(quán)利要求2所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，所述第一緩沖層與所述介質(zhì)層的刻蝕選擇比小于或等于2。
4.如權(quán)利要求3所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，所述介質(zhì)層的材料包括二氧化硅；所述第一緩沖層的材料包括多晶硅或氮化硅。
5.如權(quán)利要求1所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，所述第一硬掩模層圖案的材料與所述第二硬掩模層圖案的材料相同。
6.如權(quán)利要求5所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，所述第一緩沖層與所述第一硬掩模層圖案的刻蝕選擇比大于或等于10。
7.如權(quán)利要求6所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，所述第一緩沖層的材料包括 多晶硅或氮化硅；所述第一硬掩模層圖案的材料包括二氧化硅。
8.如權(quán)利要求1所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，所述介質(zhì)層的厚度范圍包括 450A 至1500A。
9.如權(quán)利要求1所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，第一硬掩模層圖案的厚度范圍包括100A~500A。
10.如權(quán)利要求ι所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，所述第一硬掩模層圖案采用自對(duì)準(zhǔn)式雙重曝光光刻工藝形成。
11.如權(quán)利要求1所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，所述第二硬掩模層圖案采用自對(duì)準(zhǔn)式雙重曝光光刻工藝形成。
12.如權(quán)利要求1所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，去除所述第一緩沖層圖案的步驟包括在包括多個(gè)接觸孔的介質(zhì)層圖案中填充保護(hù)層；刻蝕去除所述第一緩沖層圖案；去除所述保護(hù)層。
13.如權(quán)利要求1所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，所述第一硬掩模層圖案為縱向排布的直線。
14.如權(quán)利要求1所述的接觸孔的形成方法，其特征在于，所述第二硬掩模層圖案為橫向排布的直線。
全文摘要
一種接觸孔的形成方法，包括提供半導(dǎo)體襯底；在半導(dǎo)體襯底上依次形成介質(zhì)層和第一緩沖層；在第一緩沖層上形成多個(gè)線型的第一硬掩模層圖案；在第一硬掩模層圖案和第一緩沖層上形成第二緩沖層；在第二緩沖層上形成多個(gè)線型的第二硬掩模層圖案；第二硬掩模層圖案和第一硬掩模層圖案未重疊的區(qū)域形成多個(gè)接觸孔圖案；以第二硬掩模層圖案和第一硬掩模層圖案為掩模，刻蝕第二緩沖層和第一緩沖層至露出介質(zhì)層，形成第一緩沖層圖案；去除第二硬掩模層圖案、第二緩沖層和第一硬掩模層圖案；以第一緩沖層圖案為掩模，刻蝕介質(zhì)層至露出半導(dǎo)體襯底，形成包括多個(gè)接觸孔的介質(zhì)層圖案；去除第一緩沖層圖案。本發(fā)明可以形成較小尺寸的接觸孔。
文檔編號(hào)H01L21/768GK102522370SQ201110436358
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者夏建慧, 奚裴, 張博, 張 雄, 顧以理 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司