[发明专利]半导体器件的形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底和位于基底上的介质层；

在所述介质层上由下到上依次形成多晶硅层、阻挡层和图形化的掩膜层，所述阻挡层的材料为石墨烯或黑磷；

以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀阻挡层、多晶硅层和部分厚度的介质层，在所述介质层中形成接触孔；

在所述图形化的掩膜层表面和接触孔中形成填充满所述接触孔的导电层，所述阻挡层的强度至少为导电层的强度的10倍；

以所述阻挡层为停止层平坦化所述导电层和掩膜层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的厚度为20埃～100埃。

3.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，当所述阻挡层的材料为石墨烯时，形成所述阻挡层的工艺为：在所述多晶硅层上形成含碳材料层；对所述含碳材料层和多晶硅层进行退火处理，在所述多晶硅层的表面形成石墨烯材料的阻挡层；退火处理之后，去除所述含碳材料层。

4.根据权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述含碳材料层的材料为聚甲基丙乙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛或聚四氟乙烯。

5.根据权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述含碳材料层的工艺为旋转涂覆工艺。

6.根据权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述退火处理为激光退火或快速热退火，采用的退火温度为1400摄氏度至1500摄氏度。

7.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，当所述阻挡层的材料为黑磷时，形成所述阻挡层的工艺为：在所述多晶硅层上外延生长红磷层；对所述红磷层进行热处理，形成黑磷材料的阻挡层。

8.根据权利要求7所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，对所述红磷层进行热处理包括：在高压下将所述红磷层加热至1000摄氏度；以每小时100摄氏度的速率将所述红磷冷却至600摄氏度。

9.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述多晶硅层的工艺为：采用等离子体化学气相沉积工艺或射频磁控溅射工艺沉积非晶硅层；对所述非晶硅层进行准分子激光退火，形成多晶硅层。

10.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述图形化的掩膜层的材料为氮化钛或氮化钽。

11.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述介质层的材料为低K介质材料或超低K介质材料。

12.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀阻挡层、多晶硅层和部分厚度的介质层的工艺为各向异性干刻工艺。

13.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，平坦化所述导电层和掩膜层后，还包括：去除所述阻挡层后，回刻蚀导电层；去除所述多晶硅层，使得所述导电层的表面与介质层的表面齐平。

14.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述多晶硅层的厚度为所述接触孔高度的1/10～1/2。