[发明专利]接触窗的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体元件的制造方法，且特别是涉及一种接触窗的形成方法。

背景技术

非挥发性存储器元件由于具有可多次数据的存入、读取、抹除等动作，且存入的数据在断电后也不会消失的优点，因此已成为个人电脑和电子设备所广泛采用的一种存储器元件。

典型的非挥发性存储器元件，包括多个选择晶体管以及多个存储单元。存储单元一般是被设计成具有堆叠式栅极(Stacked-Gate)结构，其中包括穿隧介电层、浮置栅极(Floating Gate)、栅间介电层以及控制栅极(Control Gate)。选择晶体管一般来说具有选择栅极与栅介电层。为了将这些选择晶体管电连接至位线，通常在选择晶体管之间形成开口并在开口中填入导电材料而形成接触窗，由此使选择晶体管的选择栅极与位线电连接。

然而，为了提高存储器元件的储存容量，一般是增加单位体积的存储器中的存储单元的数量。不过，存储单元的数量增加使得存储器中各构件更密集。对于反及栅型存储器而言，选择栅极彼此间的距离越来越小。当在选择栅极之间形成接触窗时，由于需要形成高宽比很大的接触窗开口，若使用现有的接触窗的形成方法，则会得到具有底切(under cut)或侧蚀(side etch)/弓形(Bowing)轮廓的接触窗开口，而使得接触窗的长轴方向与欲电连接的基底表面并非垂直。此种底切(under cut)或侧蚀(side etch)/弓形(Bowing)轮廓将导致后续制作工艺中将钨填入接触窗开口后，在接触窗开口中有些部分没有填满钨，在其中产生细缝(seam)，如此将提高接触窗的电阻值，造成不利的影响。此外，随着元件密度缩小，侧蚀(side etch)/瓶状(Bowling)轮廓的接触窗会造成相邻的选择栅极或位线接触窗彼此之间的短路。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种接触窗的形成方法，利用此方法所得到的接触窗的长轴方向几乎与基底表面垂直，且不具有底切或侧蚀/弓形轮廓，因此不容易造成存储器中随着尺寸变小所引起的选择栅极彼此之间以及位线接触窗彼此之间的短路。

本发明提出一种接触窗的形成方法包括以下步骤：提供基底；形成图案化的非结晶碳层(a-c)或旋涂式涂布材料层(SOHM+UL)，其中非结晶碳层或旋涂式涂布材料层的两侧露出基底的表面；在基底上形成层间介电层；移除层间介电层的一部分以露出经图案化的非结晶碳层或旋涂式涂布材料层；移除经图案化的非结晶碳层或旋涂式涂布材料层而形成开口；以及对开口填充导电材料而形成接触窗。

在本发明的一实施例中，还包括在基底上形成至少一层抗反射层。

在本发明的一实施例中，在形成图案化的非结晶碳层或旋涂式涂布材料层之后，在基底上形成层间介电层之前，还包括在基底上形成衬层。

在本发明的一实施例中，移除层间介电层的一部分以露出经图案化的非结晶碳层或旋涂式涂布材料层的方法包括化学机械研磨法。

在本发明的一实施例中，旋涂式涂布材料层包括涂布硬掩模(SOHM，spin on hard mask)层以及底层(UL，under la／er)。

在本发明的一实施例中，层间介电层的材质包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

在本发明的一实施例中，抗反射层的材质包括氮氧化硅。

在本发明的一实施例中，导电材料的材质为钨金属。

在本发明的一实施例中，衬层的材质包括原子层形成氧化层或氮化硅层。

本发明提出一种存储器的接触窗的形成方法，包括：提供基底，基底上已形成有多个存储器的选择栅极；在这些选择栅极之间，形成图案化的非结晶碳层或旋涂式涂布材料层；在基底上形成层间介电层；移除层间介电层的一部分以露出经图案化的非结晶碳层或旋涂式涂布材料层；移除经图案化的非结晶碳层或旋涂式涂布材料层而形成开口；以及对开口填充导电材料而于这些选择栅极之间形成接触窗。

在本发明的一实施例中，还包括在基底上形成至少一层抗反射层。

在本发明的一实施例中，在这些选择栅极之间，形成图案化的非结晶碳层或旋涂式涂布材料层之后，在基底上形成层间介电层之前，更包括在基底上形成衬层。

在本发明的一实施例中，移除层间介电层的一部分至露出经图案化的非结晶碳层或旋涂式涂布材料层的方法包括化学机械研磨法。

在本发明的一实施例中，在这些选择栅极之间，形成图案化的非结晶碳层或旋涂式涂布材料层包括：在基底上形成非结晶碳层或旋涂式涂布材料层；以及图案化非结晶碳层或旋涂式涂布材料层，使经图案化的非结晶碳层或旋涂式涂布材料层位于这些选择栅极之间。