[发明专利]接触孔的金属连接结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种接触孔的金属连接结构，包括：接触孔，形成于接触孔层介质膜中；接触孔层介质膜表面依次形成有自对准层介质膜和金属层介质膜；在自对准层介质膜的表面形成有打开定义金属连接通孔的形成区域的结构；金属层的形成区域由对金属层介质膜进行介质膜刻蚀形成，金属连接通孔的形成区域的自对准层介质膜在对金属层介质膜进行介质膜刻蚀的过程中被同时刻蚀去除，使金属连接通孔和金属层的形成区域呈自对准的一体化金属连接结构。本发明还公开了一种接触孔的金属连接结构的制造方法。本发明能使金属连接结构的通孔和正面金属层的形成区域呈自对准的一体化结构，从而有利于金属填充，降低工艺复杂度和工艺成本。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种接触孔的金属连接结构的制造方法。

背景技术

闪存作为一种重要的集成电路器件，被广泛应用于各类电子产品中。这种存储器件一般由存储数据的存储单元(Cell)区和外围的控制电路区组成。存储单元区包括多个存储单元并由存储单元排列成阵列结构。在存储单元区中，每个存储单元的漏区由接触孔引出，同一行或者列的漏区的接触孔连接到同一根由正面金属层组成的金属连线且该金属连线形成位线。

存储单元的源区的现有连接方式主要包括两种方式：

第一种方式是通过在整行或者列的存储单元的源区进行离子注入，再在整行或者列的离子注入区的端上形成源区的接触孔，使大量的存储单元共用同一个接触孔并连接到由正面金属层组成的源极。

第二种方式则为每一个存储单元的源区顶部都设置接触孔，再通过沟槽将所有源区的接触孔连接起来。第二种方式由于各存储单元的源区都通过金属连接引出，相对于第一种在读写速度上有较大的优势。

对于第二种连接方式，由于源区的接触孔中增加了沟槽连接，故需要对漏区的接触孔的引出结构做相应的改变，现有的工艺中需要增加一层连接漏区的接触孔和顶部的正面金属层的叠孔层，在叠孔层中形成层叠通孔，这种层叠通孔的深宽比会达到30：1甚至更高，因而给后续的金属填充工艺带来了很大挑战。另外这一层多出来的层叠通孔的存在使得工艺更加复杂，同时也增加了成本。

如图1所示，是NOR闪存的存储单元区即存储阵列的阵列结构示意图；存储单元区101中包括由多个存储单元102排列形成的阵列结构，图1中仅采用3行3列来说明。对于任意一个存储单元102，包括源区和漏区以及栅极结构，源区在图1中用S表示，漏区在图1中用D表示，栅极结构包括浮栅(Floating Gate，FG)104和控制栅(Control Gate)103。浮栅104用于存储信息，呈不和电极连接的悬浮结构。控制栅103则会通过接触孔连接到字线WL，字线WL由正面金属层图形化后形成。

图1中同一列的各存储单元102的漏区都通过接触孔连接到位线BL，位线BL由正面金属层图形化后形成。

在上面描述的源区的第二种连接方式中，图1中同一行中各存储单元102的源区的顶部都分别形成有一个接触孔，同一行的各源区的接触孔通过形成于沟槽中的金属连接，沟槽会延伸到存储单元区101外并在位于存储单元区101外的沟槽的顶部形成通孔连接到源极线SL，源极线SL由正面金属层图形化后形成。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种接触孔的金属连接结构，能使金属连接结构的通孔和正面金属层的形成区域呈自对准的一体化结构，从而有利于金属填充，降低工艺复杂度和工艺成本。为此，本发明还提供一种接触孔的金属连接结构的制造方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的接触孔的金属连接结构包括：

接触孔，形成于接触孔层介质膜中。

在所述接触孔层介质膜表面形成有自对准层介质膜。

在所述自对准层介质膜的表面形成有金属层介质膜。