專利名稱：形成自對準接觸物的方法及具有自對準接觸物的集成電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及半導體的制作，且特別涉及一種形成自對準接觸物的方法。
背景技術：
隨著特征尺寸的縮減及芯片上的裝置密度(device density)的增加,用于半導體裝置的可靠接觸結構的制作越顯困難。舉例來說，隨著裝置密度的增加，接觸結構的深寬比(即深度與寬度的比例)也隨之增加。因此，在施行接觸蝕刻至一既定深度時很難不使用橫向的過度蝕刻(lateral over etching)。為了在較高密度下較為可靠地制作較小的半導體裝置結構，需要使用自對準接觸 物(self-aligned contacts)。自對準接觸物不僅改善了接觸物的物理特性,且改善了電性特性。自對準接觸物使用了其結構的材料特性而避免或降低了部份制程錯誤的發(fā)生。已知的形成自對準接觸物的方法之一包括先提供其上具有至少兩金氧半導體裝置(MOS devices)的基板，并接著在此兩金氧半導體裝置之上形成如氧化硅的絕緣層。這些金氧半導體裝置分別包括導電閘(conductive gate)及位于此導電閘的數(shù)個側壁上的間隔物(spacer)。此兩金氧半導體裝置具有位于此兩金氧半導體裝置的導電閘間的共享源極/汲極區(qū)。經(jīng)過圖案化上述絕緣層而形成自對準接觸開口以露出此共享源極/汲極區(qū)。接著在此自對準接觸開口內(nèi)形成導電層從而形成自對準接觸物。然而，隨著這些金氧半導體裝置的特征尺寸的降低，介于相鄰金氧半導體裝置之間的間距(Pitch)也隨著縮減以增加裝置密度，進而使得為此自對準接觸開口所露出金氧半導體裝置的間隔物會在形成自對準接觸開口時被部份移除，因而可能會露出導電閘。在自對準接觸開口形成后的露出導電閘情形為不期望的，這可能在接觸開口內(nèi)形成導電層之后在導電閘與自對準接觸物之間產(chǎn)生短路現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
因此，需要一種較佳的形成自對準接觸物的方法及具有自對準接觸物的集成電路以解決上述問題。依據(jù)一實施例，本發(fā)明提供了一種形成自對準接觸物的方法，包括提供基板，該基板上具有晶體管，其中該晶體管包括罩幕層及形成于該罩幕層相對側的一對絕緣間隔物；在該基板之上形成介電層，并覆蓋該晶體管；移除該介電層的部份，以露出該晶體管的頂部；在該介電層與該晶體管的該頂部之上形成阻障層；蝕刻該阻障層，于該晶體管的該一對絕緣間隔物中的一個上部邊角處留下保護阻障物；施行蝕刻程序，采用該保護阻障物與該罩幕層做為蝕刻罩幕，進而形成露出該晶體管的源極/汲極區(qū)的自對準接觸開口以及由該保護阻障物所覆蓋的介電間隔物；以及在該自對準接觸開口內(nèi)形成導電層以接觸該晶體管的該源極/汲極區(qū)。依據(jù)一實施例，本發(fā)明提供了一種具有自對準接觸物的集成電路，包括基板，其上具有晶體管，其中該晶體管包括罩幕層以及形成于該罩幕層相對側的一對絕緣間隔物；介電間隔物，部份地覆蓋至少該晶體管的該一對絕緣間隔物中的一個；保護阻障物，位于該介電間隔物之上；以及導電層，形成于該罩幕層、該保護阻障物、該介電間隔物、該絕緣間隔物及該介電間隔物之上，以做為接觸該晶體管的源極/汲極區(qū)的自對準接觸物。為讓本發(fā)明之上述目的、特征及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附的圖式，作詳細說明如下。


圖1-6為一系列剖面圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明的一實施例的形成自對準接觸物的方法；以及圖7為一剖面圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明一實施例的具有數(shù)個自對準接觸物的集成電 路。主要組件符號說明100 基板；102 閘介電層；104 閘電極；106 罩幕層；108 閘結構；110 絕緣間隔物；112 源極/汲極區(qū)；114 介電層；114a 介電間隔物；115 蝕刻程序；116 阻障層；116a 保護阻障物；118 蝕刻程序；120 圖案化罩幕層；122 開口；124 蝕刻程序；126 自對準接觸開口； 128 導電層；T 晶體管；D 距離；P 間距。
具體實施例方式圖1-6顯示了依據(jù)本發(fā)明的一實施例的形成自對準接觸物的方法。請參照圖1，首先提供具有兩晶體管T形成于其上的基板100。此基板100可為例如P型半導體基板的基板，而每一晶體管T分別包括形成于半導體基板100上的閘結構108以及形成于鄰近每一晶體管T的對稱側的半導體基板100內(nèi)的一對源極/汲極區(qū)112。在此實施例中，此兩晶體管T共享一個源極/汲極區(qū)112，而該源極/汲極區(qū)112可為例如形成于基板100內(nèi)的n型摻雜區(qū)。該晶體管T的閘結構108分別包括依序形成于基板100上的閘介電層102、閘電極104與罩幕層106，及形成于閘結構108的相對側上的一對絕緣間隔物110。閘介電層102例如為二氧化硅層。閘電極104可包括例如經(jīng)摻雜多晶硅、金屬或其組合的材料。罩幕層106可包括例如氮化硅的材料，而絕緣間隔物110可包括如氮化硅的材料。請參照圖2，接著在基板100之上坦覆地形成介電層114以覆蓋這些晶體管T。介電層114可包括例如由四乙氧基硅烷(TEOS)所形成的二氧化硅、硼磷硅酸玻璃(BPSG)或旋涂介電材料(SOG)，因此可由例如化學氣相沉積(CVD)或旋轉(zhuǎn)涂布等方法所形成。因此，介電層114可具有平坦頂面。接著，針對介電層114施行例如干蝕刻的蝕刻程序115，以部分地移除介電層114的一部分直到部分地露出晶體管T的頂部，如圖3所示。請參照圖3，介電層114的厚度經(jīng)過減低后，介電層114的頂面距晶體管T的閘結構108的頂面的距離D約為2-15奈米。接著，順應地在介電層114及晶體管T的露出表面上形成阻障層116，以覆蓋絕緣間隔物110與罩幕層106的露出部。此阻障層116由例如氮化硅(SiN)或氮氧化硅(SiON)等材料所形成且具有約2-10奈米的厚度，而上述距離D不小于阻障層116的厚度。接著，施行例如干蝕刻程序的蝕刻程序118以回蝕刻(etch back)阻障層116，進而形成保護阻障物116a鄰近于每一絕緣間隔物110的上部邊角處并再次露出了介電層114的頂面，如圖4所示。請參照圖4，接著在基板100上形成在其內(nèi)部包括開口 122的圖案化罩幕層120，，其部分地覆蓋了這些晶體管T與介電層114。此開口 122部分地露出了介于兩晶體管T之間的區(qū)域以及此區(qū)域內(nèi)的介電層114。在本實施例中，露出了鄰近每一晶體管T的絕緣間隔物110的保護阻障物116a。接著，施行例如干蝕刻程序的蝕刻程序124，并將罩幕層120 用作蝕刻罩幕以完全地移除由開口 122所露出的介電層114。在一實施例中，蝕刻程序124包括過度蝕刻(over etching)步驟以確保由開口 122所露出的介電層114可完全被移除以及露出其下方的源極/汲極區(qū)112為露出的。上述圖案化罩幕層120可包括阻劑材料。請參照圖5，在蝕刻程序124之后移除此圖案化罩幕層120，因而留下位于兩晶體管T之間的自對準接觸開口 126，而此自對準接觸開口 126露出了由此兩晶體管T所共享的源極/汲極區(qū)112。在本實施例中，由于保護阻障物116a形成于鄰近自對準接觸開口 126的絕緣間隔物110的上部邊角，因而在蝕刻程序124中形成了由介電層114的一部分所組成的介電間隔物114a，如圖4所示。此外，在形成自對準接觸開口 126時，兩晶體管T的絕緣間隔物110由介電間隔物114a與保護阻障物116a所保護，因而在形成自對準接觸開口126時不會遭受到蝕刻。這樣，由自對準接觸開口 126所露出的此兩晶體管T的絕緣間隔物IlOa基于介電間隔物114a與保護阻障物116a的保護而在形成自對準接觸開口 126時不會受到蝕刻，故兩晶體管T之間的間距P可更為縮減，并可避免后續(xù)形成的自對準接觸物與晶體管T之間的短路情形。請參照圖6，接著在基板100上坦覆地形成例如鋁的一層導電材料，以覆蓋介電層114、介電間隔物114a、晶體管T與保護阻障物116a并填滿此自對準接觸開口 126。接著，圖案化此層導電材料以形成導電層128，其部分地覆蓋了鄰近自對準接觸開口 126的晶體管T并填滿此自對準接觸開口 126 (參見圖5)，以作為接觸這些晶體管T的源極/汲極區(qū)112的自對準接觸物。如圖6所示，本發(fā)明的一實施例中提供了一種具有自對準導電接觸物的集成電路，包括基板(例如基板200)，其上具有晶體管(例如晶體管T中的一個)，其中該晶體管包括罩幕層(例如罩幕層106)以及形成于該罩幕層對稱側上的一對絕緣間隔物(例如絕緣間隔物110);—介電間隔物(例如介電間隔物114a)，部份地覆蓋至少該晶體管的該一對絕緣間隔物中的一個；保護阻障物(例如保護阻障物116a)，位于該介電間隔物之上；以及導電層(例如導電層128)，形成于該罩幕層、該保護阻障物、該介電間隔物、該絕緣間隔物及該介電間隔物之上，以作為用于接觸該晶體管的源極/汲極區(qū)的自對準接觸物。
請參照圖7，顯示了依據(jù)本發(fā)明一實施例的具有數(shù)個自對準接觸物的集成電路。如圖7所示，在基板100上形成有相似于圖6所示的自對準接觸物128a的數(shù)個自對準接觸物128a，而每一自對準接觸物128a位于每一源極/汲極區(qū)112上并與其實體接觸。這些自對準接觸物128的制作相似于如圖1-6所示實施的情形，但同時在介電層114中形成用于露出每一源極/汲極區(qū)112的數(shù)個自對準接觸開口 126，且可在每一自對準接觸開口 126中依照如圖6-7所示程序而 形成自對準接觸物128a。在本實施例中，在晶體管T的兩側留下有相鄰的保護阻障物116a與介電間隔物114a，而由自對準接觸開口 126所露出的絕緣間隔物110由此保護阻障物116a與此介電間隔物114a所保護，因此可進一步縮減相鄰晶體管T之間的間距，且可避免晶體管T與自對準接觸物128a間的短路情形。雖然本發(fā)明已公開了上述較佳實施例，但本發(fā)明并不限于此，本領域技術人員應當理解，在不脫離本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，可對本發(fā)明作更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求書所界定的范圍為準。
權利要求
1.一種形成自對準接觸物的方法，包括 提供基板，所述基板上具有晶體管，其中所述晶體管包括罩幕層及形成于所述罩幕層的相對側的一對絕緣間隔物； 在所述基板上形成介電層， 并覆蓋所述晶體管； 移除所述介電層的部份，以露出所述晶體管的頂部； 在所述介電層與所述晶體管的所述頂部上形成阻障層； 蝕刻所述阻障層，在所述晶體管的所述一對絕緣間隔物中的一個上部邊角處留下保護阻障物； 施行蝕刻程序，將所述保護阻障物與所述罩幕層用做蝕刻罩幕，進而形成露出所述晶體管的源極/汲極區(qū)的自對準接觸開口以及由所述保護阻障物所覆蓋的介電間隔物；以及在所述自對準接觸開口內(nèi)形成導電層以接觸所述晶體管的所述源極/汲極區(qū)。
2.根據(jù)權利要求I所述的形成自對準接觸物的方法，其中所述罩幕層與所述一對絕緣間隔物包括氮化硅。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的形成自對準接觸物的方法，其中所述阻障層包括氮化硅或氮氧化硅。
4.根據(jù)權利要求I或2所述的形成自對準接觸物的方法，其中所述介電層包括二氧化硅、硼磷硅酸玻璃或旋涂介電材料。
5.根據(jù)權利要求I或2所述的形成自對準接觸物的方法，其中所述阻障層具有約2-10奈米的厚度。
6.根據(jù)權利要求I或2所述的形成自對準接觸物的方法，其中所述蝕刻程序包括過度蝕刻步驟。
7.根據(jù)權利要求I或2所述的形成自對準接觸物的方法，其中所述導電層包括鋁。
8.一種具有自對準接觸物的集成電路，包括 基板，所述基板上具有晶體管，所述晶體管包括罩幕層以及形成于所述罩幕層相對側的一對絕緣間隔物； 介電間隔物，部份地覆蓋至少所述晶體管的所述一對絕緣間隔物中的一個； 保護阻障物，位于所述介電間隔物上；以及 導電層，形成于所述罩幕層、所述保護阻障物、所述介電間隔物、所述絕緣間隔物及所述介電間隔物上，以做為接觸所述晶體管的源極/汲極區(qū)的自對準接觸物。
9.根據(jù)權利要求8所述的具有自對準接觸物的集成電路，其中所述罩幕層與所述一對絕緣間隔物包括氮化娃。
10.根據(jù)權利要求8或9所述的具有自對準接觸物的集成電路，其中所述保護阻障物包括氮化硅或氮氧化硅。
11.根據(jù)權利要求8或9所述的具有自對準接觸物的集成電路，其中所述介電間隔物包括二氧化硅、硼磷硅酸玻璃或旋涂介電材料。
12.根據(jù)權利要求8或9所述的具有自對準接觸物的集成電路，其中所述導電層包括招。
13.根據(jù)權利要求8或9所述的具有自對準接觸物的集成電路，還包括形成在所述基板上的另一介電間隔物，所述另一介電間隔物部份地覆蓋另一絕緣間隔物。
14.根據(jù)權利要求13所述的具有自對準接觸物的集成電路，還包括另一保護阻障層，形成于部份地覆蓋所述另一絕緣間隔物的所述介電間隔物上。
全文摘要
一種形成自對準接觸物的方法，包括提供基板，其上具有晶體管，其中該晶體管包括罩幕層及形成于該罩幕層相對側的一對絕緣間隔物；在該基板之上形成介電層，并覆蓋該晶體管；移除該介電層的部份，以露出該晶體管的頂部；在該介電層與該晶體管的該頂部上順應地形成阻障層；蝕刻該阻障層，在該晶體管的該一對絕緣間隔物中的一個上部邊角處留下保護阻障物；施行蝕刻程序，將該保護阻障物與該罩幕層用做蝕刻罩幕，進而形成露出該晶體管的源極/汲極區(qū)的自對準接觸開口及由該保護阻障物所覆蓋的介電間隔物；以及在該自對準接觸開口內(nèi)形成導電層以接觸該晶體管該源極/汲極區(qū)。
文檔編號H01L21/8234GK102760700SQ20111016541
公開日2012年10月31日 申請日期2011年6月14日 優(yōu)先權日2011年4月25日
發(fā)明者何家銘, 劉獻文, 陳逸男 申請人:南亞科技股份有限公司