[发明专利]测量接触孔的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种测量接触孔的方法。

背景技术

目前，制作半导体集成电路时，半导体器件层形成之后，需要在晶圆的半导体器件层之上制作接触孔(contact)，接触孔作为半导体器件层中有源区与外界电路之间连接的通道，在半导体器件结构组成中具有重要的作用。

在介绍接触孔的刻蚀之前，首先简要介绍半导体器件层的构成。下面结合图1a至图1b的结构示意图进行说明。图1a至图1b为形成具有接触孔的半导体器件的具体结构示意图。

如图1a所示，提供一半导体衬底100，在该半导体衬底100上形成半导体器件的有源区和隔离区。通过在半导体衬底100中注入杂质离子形成阱结构11，来定义有源区；在阱结构11之间制作浅沟槽隔离区(STI)12。

在半导体衬底100上依次生长栅氧化层101和沉积多晶硅层102，然后对多晶硅层102进行刻蚀，形成栅极。半导体衬底100可以为注入P型或N型杂质离子的硅衬底。

接下来在栅极两侧形成侧壁层103，侧壁层103可以为氧化硅层、也可以为氮化硅层，也可以为氧化硅层和氮化硅层的复合结构。综合个方面因素，由于氧化硅层更容易与多晶硅结合紧密，而且氮化硅结构比较致密，在后续进行有源区注入时，有较高的抵挡注入离子渗入的能力，能够避免短沟道效应，所以具体实施例中优选采用氧化硅层和氮化硅层的复合侧壁层结构，具体实现方法是：在栅氧化层101及栅极的表面依次沉积氧化硅层和氮化硅层，然后利用各向异性刻蚀将栅极表面的氮化硅层和氧化硅层都去除，栅氧化层101表面的氮化硅层和氧化硅层也被去除，只留下栅极两侧的氮化硅层和氧化硅层，形成具有氧化硅层和氮化硅层的复合侧壁层结构。

以栅极和侧壁层103为屏蔽，进行有源区注入步骤，以形成源极和漏极104。

实施硅化物对准工艺(silicide process)，就是沉积镍(Ni)、钛(Ti)或者钴(Co)等任一种金属，由于这些金属可以与硅反应，但是不会与硅氧化物如二氧化硅(SiO₂)、硅氮化物如氮化硅(Si₃N₄)或者是硅氮氧化物(SiON)等反应，所以该工艺只会在露出的栅极表面或者半导体衬底100表面，硅与沉积的金属反应形成金属硅化物层105，用于栅极或者源漏与其它半导体器件或者外部电路的电连接。

如图1b所示，在栅极、侧壁层103及金属硅化物层105的表面沉积具有应力的氮化硅层106。具有应力的氮化硅层106使沟道获得更大的应力，灵活地调节沟道中载流子迁移率。其中，沟道为半导体衬底中源极和漏极相对的区域。

然后在所述具有应力的氮化硅层106表面沉积层间介质层(ILD)107，ILD107可以为未掺杂的硅酸玻璃(USG)等等，ILD107充当了第一层金属与有源区之间的介质材料。接着刻蚀ILD107，至金属硅化物层105形成接触孔108，后续接触孔108中有导电金属(图中未显示)填充，并对填充的导电金属进行化学机械研磨(CMP)，经CMP之后的导电金属即第一层金属，与有源区经金属硅化物层电性连接。为了清楚显示接触孔108，图中只示意出位于半导体衬底100上的接触孔108。

上述半导体器件层结构只是一种具体实施例，可以根据应用的需要作灵活调整，具体地，栅极与栅极之间可以没有STI12；或者栅极顶部有氧化层覆盖，实施silicide process时，金属硅化物层105只在半导体衬底100的硅表面形成。

现有技术中接触孔的形成方法，包括以下步骤：

步骤11、在ILD上涂布光阻胶(PR，Photo Resist)层。

步骤12、曝光显影图案化所述光阻胶层。

该步骤中经曝光显影光阻胶层，在要形成接触孔的位置的光阻胶被去除，而其它部分的绝缘层仍然有光阻胶覆盖，即形成了图案化的光阻胶层。此时被去除了光阻胶的部分露出ILD107，该露出的ILD107与光阻胶的侧壁共同形成开口，称之为光阻胶开口。

步骤13、对ILD107和具有应力的氮化硅层106依次进行刻蚀，在金属硅化物层停止刻蚀，形成接触孔108，并去除光阻胶。

刻蚀形成接触孔之后，需要对接触孔进行测量，以检测是否符合规格。