片襯底上沉積層間介質(zhì)層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0032]圖3示出了對圖2所示的層間介質(zhì)層進(jìn)行選擇性光刻,形成凹槽和導(dǎo)電溝槽后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0033]圖4示出了在圖3所示的凹槽和導(dǎo)電溝槽中沉積鎢形成鎢結(jié)構(gòu)和接觸孔后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0034]圖5示出了在圖4所示的凹槽的鎢結(jié)構(gòu)上沉積氮化硅形成氮化硅層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0035]圖6示出了對圖5中的氮化硅層、層間介質(zhì)層和襯底進(jìn)行選擇性刻蝕形成第一硅孔后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0036]圖7不出了向圖6中的第一娃孔中和氮化娃層上沉積TEOS并對層間介質(zhì)層上的TEOS沉積物和氮化硅層進(jìn)行CMP得到TEOS層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0037]圖8示出了在圖7所示的第一硅孔中的TEOS層上沉積銅并對銅進(jìn)行CMP形成銅導(dǎo)電層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0038]圖9示出了在圖8所示的器件結(jié)構(gòu)上沉積金屬形成金屬互連層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0039]圖10示出了本申請一種優(yōu)選實施方式所提供的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0040]圖11示出了本申請一種優(yōu)選實施方式所提供的硅通孔制作方法的流程示意圖;
[0041]圖12至圖23示出了執(zhí)行圖11所示各步驟后的器件剖面結(jié)構(gòu)示意圖,其中,
[0042]圖12示出了在在襯底的具有柵極結(jié)構(gòu)的表面上依次設(shè)置在層間介質(zhì)層和第一介電層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0043]圖13示出了依次刻蝕圖12所示的第一介電層和層間介質(zhì)層形成對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的凹槽和位于柵極結(jié)構(gòu)上方的導(dǎo)電溝槽后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0044]圖14示出了在圖13所示的凹槽和導(dǎo)電溝槽內(nèi)對應(yīng)形成金屬層和接觸孔后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0045]圖15示出了圖14所示的第一介電層、金屬層和接觸孔上沉積氮化物形成氮化層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0046]圖16示出了在圖15所示的氮化層上沉積多晶硅后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0047]圖17示出了去除圖16所示凹槽之外的多晶硅后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0048]圖18示出了依次刻蝕圖17所示的氮化層、第一介電層、層間介質(zhì)層和襯底,形成第一硅孔后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0049]圖19示出了在圖18所示的第一硅孔的內(nèi)壁上、裸露的氮化層上和多晶硅層上沉積介電隔離材料后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0050]圖20示出了在圖19所示的介電隔離材料上沉積導(dǎo)電材料后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0051]圖21示出了去除圖20所示的氮化層以上的導(dǎo)電材料和介電隔離材料,形成第一硅通孔的導(dǎo)電層和介電隔離層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0052]圖22示出了去除圖21所示的第一介電層以上的氮化層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0053]圖23示出了去除圖22所示的全部多晶硅層形成對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;以及
[0054]圖24示出了在圖23所示的第一介電層、介電隔離層、導(dǎo)電層、接觸孔、凹槽的金屬層和氮化層上形成第一金屬互連層后的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0055]應(yīng)該指出,以下詳細(xì)說明都是例示性的,旨在對本申請?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明,本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。
[0056]需要注意的是,這里所使用的術(shù)語僅是為了描述【具體實施方式】,而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式,此外,還應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)在本說明書中使用屬于“包含”和/或“包括”時,其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。
[0057]為了便于描述,在這里可以使用空間相對術(shù)語,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用來描述如在圖中所示的一個器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是,空間相對術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附圖中的器件被倒置,則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而,示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位),并且對這里所使用的空間相對描述作出相應(yīng)解釋。
[0058]正如【背景技術(shù)】所介紹的,現(xiàn)有硅通孔在制作過程,所采用的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)表面平整,利用光學(xué)檢測結(jié)構(gòu)難以快速、精確地進(jìn)行定位,影響后續(xù)所形成的硅通孔的準(zhǔn)確程度,為了解決如上問題,本申請?zhí)岢隽艘环N半導(dǎo)體器件的硅通孔制作的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)及硅通孔的制作方法。
[0059]在本申請一種優(yōu)選的實施方式中,提供了一種用于硅通孔制作的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu),如圖10所不,該對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)包括襯底100、層間介質(zhì)層102、第一介電層103、凹槽200、金屬層104和氮化層106,層間介質(zhì)層102設(shè)置在襯底100的表面上,第一介電層103設(shè)置在層間介質(zhì)層102遠(yuǎn)離襯底100的表面上,凹槽200貫穿層間介質(zhì)層102和第一介電層103設(shè)置,金屬層104沿凹槽200的內(nèi)壁設(shè)置;氮化層106設(shè)置在金屬層104上,其中,上述凹槽200具有凹陷201,該凹陷201設(shè)置在所述氮化層106上。
[0060]具有如圖10所示剖面結(jié)構(gòu)的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu),由于凹槽200內(nèi)設(shè)置有凹陷201,因此在形成第一金屬互連層110后由于該凹陷201的存在,使得第一金屬互連層110在制作時需要填充該凹陷201進(jìn)而在第一金屬互連層110的表面形成小的凹陷(如圖24所示),進(jìn)而在利用其對準(zhǔn)時,利用其表面不平整的特點可以快速找到并對準(zhǔn)該對準(zhǔn)結(jié)構(gòu),而且提高了所形成的硅通孔的對準(zhǔn)程度。
[0061]在本申請另一種優(yōu)選的實施方式中,上述對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)還包括多晶硅層107,多晶硅層107位于上述凹陷201內(nèi)且多晶娃層107的上表面低于氮化層106的上表面。具有上述結(jié)構(gòu)的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu),由于多晶娃層107的上表面低于氮化層106的上表面,因此在凹槽200中仍然存在深度小于上述凹陷201的小凹陷,因此,所形成第一金屬互連層110的表面仍然是不平整的,進(jìn)而可以利用不平整的表面可以快速、準(zhǔn)確地找到該對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。
[0062]如上所描述的,本申請主要是利用上述對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)中由于無多晶硅層107或多晶硅層107的上表面低于層間介質(zhì)層102的上表面而形成的凹陷進(jìn)行對準(zhǔn),為了使凹陷更為明顯,更有利于快速準(zhǔn)確對準(zhǔn),優(yōu)選在具有多晶硅層107時,上述凹槽的特征尺寸為W1、深度為L1,上述介電隔離層的特征尺寸為W2,上述介電隔離層的上表面距離襯底上表面的距離為L2,其中,W2為W1的30?80%,優(yōu)選40?70% ;L2為L1的I?70%,優(yōu)選I?60%,進(jìn)一步優(yōu)選5?50%ο
[0063]上述特征尺寸與本領(lǐng)域常規(guī)定義相似,是指沿溝道寬度方向延伸的相應(yīng)部件的尺寸,如圖10所示的凹槽200的寬度大小,多晶硅層107的寬度大小。
[0064]本申請的金屬層105可以為金屬鎢層;本申請的氮化層106為氮化硅層,或者含碳的氮化娃層。
[0065]在本申請另一種典型的實施方式中,提供了一種硅通孔的制作方法,圖11示出了該制作方法的流程示意圖。該制作方法包括:步驟Si,提供芯片,芯片具有襯底和位于襯底上的半導(dǎo)體前道工藝結(jié)構(gòu);步驟S2,在芯片上制作對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和第一硅通孔;步驟S3,利用對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)使第一硅通孔與硅通孔掩模開口對準(zhǔn),以進(jìn)行硅通孔的制作,該對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)為上述的對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)。
[0066]在利用上述制作方法制作硅通孔時,在形成對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的同時形成第一硅通孔,進(jìn)而使所要形成的硅通孔與對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的位置相對固定,利用該對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)進(jìn)一步制作第二硅通孔、第三硅通孔、……、第N硅通孔時,利用上述對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)表面具有不平整的特點,能夠快速準(zhǔn)確地定位對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)所在位置,進(jìn)而掩模板上對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的開口能夠與對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速對準(zhǔn),使得掩模板上硅通孔掩膜開口于已經(jīng)形成的第一硅通孔精確對準(zhǔn),進(jìn)行下一步的刻蝕時能夠精確地在已形成的第一硅通孔的上方進(jìn)行刻蝕,使第二硅通孔、第三硅通孔、……、第N硅通孔在三維結(jié)構(gòu)上進(jìn)行精確對準(zhǔn)、延伸,形成完整的硅通孔。由此可見,本申請的硅通孔制作方法對準(zhǔn)速度較快且精確