自对准形成孔槽、电容的方法及孔槽、电容技术

本发明专利技术提供了一种自对准形成孔槽的方法，包括步骤：提供待刻蚀层；刻蚀待刻蚀层，以形成第一孔槽；进行叠层的淀积，所述叠层至少包括三层材料层，且至少有一层材料层至少相对于其相邻的一材料层具有刻蚀选择性；进行平坦化，直至第一孔槽两侧的待刻蚀层之上的叠层被移除；根据刻蚀选择性，在第一孔槽的深度方向上去除至少一材料层，以形成第二孔槽。本发明专利技术可以灵活调节孔槽的尺寸，易于刻蚀、质量高且成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，特别涉及一种自对准形成孔槽、电容的方法及孔槽、电容。
技术介绍
在半导体制造工艺中，经常需要通过刻蚀开出孔槽来，随着集成电路的发展，对集成度的要求越来越高，也对刻蚀技术提出了挑战。对于孔槽的刻蚀，通常是先刻蚀出孔槽的掩膜图案，而后在掩膜图案的掩盖下刻蚀出相应的孔槽。而由于孔槽的尺寸越来越小，刻蚀出大深宽比和表面积比的沟槽很困难，目前，在工业界广泛应用的最先进的光刻机是193nm浸没式光刻机，预计未来的EUV光刻机也可以使刻蚀图形的尺寸延伸到10nm以下，通过浸没式光刻机和EUV技术可以实现45/22nm及以下尺寸图形的曝光。然而，却对刻蚀工艺提出很高的要求，同时，这些先进的光刻机的价格及其昂贵，制造技术也相对复杂，无法短时间内普遍应用到各个刻蚀工艺中去。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述技术缺陷，提供一种低成本的自对准形成具有大深宽比和表面积孔槽、电容结构及其形成方法。本专利技术提供了一种自对准形成孔槽的方法，包括步骤:提供待刻蚀层；刻蚀待刻蚀层，以形成第一孔槽；进行叠层的淀积，所述叠层至少包括两层材料层，且至少有一层材料层至少相对于其相邻的一材料层具有刻蚀选择性；进行平坦化，直至第一孔槽两侧的待刻蚀层之上的叠层被移除；根据刻蚀选择性，在第一孔槽的深度方向上去除至少一材料层，以形成第二孔槽。可选的，在第一孔槽的深度方向上去除至少一材料层的步骤具体为:根据刻蚀选择性，各项异性刻蚀至少一材料层，以形成第二孔槽。可选的，在第一孔槽的深度方向上去除至少一材料层的步骤具体为:根据刻蚀选择性，进行各项同性刻蚀，去除部分高度的至少一材料层；进行各项异性刻蚀，去除剩余部分高度的至少一材料层，以形成第二孔槽。此外，本专利技术还提供了电容的形成方法，待刻蚀层为衬底上的介质层，包括步骤:利用上述方法形成第二孔槽；利用第二孔槽形成电容；形成与电容的电极连接的电连线。可选的，叠层中的材料层为介质材料，形成电容的步骤为:依次淀积第一电极层、介电层和第二电极层。可选的，形成电连线的步骤为:去除部分的第二电极层，以形成第一区域；在第一区域上形成与第一电极层接触的第一电连线，以及形成与第二电极层接触的第二电连线。可选的，第一孔槽暴露待刻蚀层中的金属互连层；其中:形成第二孔槽的步骤为:根据刻蚀选择性，在第一孔槽的深度方向上至少去除叠层中的第一层材料层，直至暴露金属互连层，以形成第二孔槽；形成电连线的步骤为:形成与金属互连层接触的第一电连线；形成与第二电极层接触的第二电连线。可选的，叠层中的材料层为金属材料，第一孔槽暴露待刻蚀层中的金属互连层；其中:形成第二孔槽的步骤为:根据刻蚀选择性，在第一孔槽的深度方向上去除叠层中的第一层材料层之外的至少一材料层，以形成第二孔槽，第一层材料层为第一电极层；形成电容的步骤为:依次淀积介电层和第二电极层；形成电连线的步骤为:形成与金属互连层接触的第一电连线；形成与第二电极层接触的第二电连线。此外，本专利技术还提供了一种孔槽结构，包括:待刻蚀层，待刻蚀层中具有第一孔槽；形成在第一孔槽中的至少一个第二孔槽，第二孔槽为环状和/或孔状的同心孔槽，且越靠近中心的第二孔槽的孔深越小，第二孔槽之间由隔层间隔。另外，本专利技术还提供了一种电容结构，其特征在于，包括:衬底及衬底上的介质层；形成在介质层中的第一孔槽；形成在第一孔槽中的至少一个第二孔槽，第二孔槽为环状和/或孔状的同心孔槽，且越靠近中心的第二孔槽的孔深越小，且第二孔槽之间由绝缘隔层间隔；在第二孔槽的内表面上依次形成的第一电极层、介电层和第二电极层；与第一电极层和第二电极层分别连接的第一电连线和第二电连线。可选的，第一电极层还形成于介质层上，以与第一电连线接触连接。可选的，第一孔槽下有金属互连层，第一孔槽侧壁处的第二孔槽中的第一电极层与该金属互连层电连接；第一电连线与金属互连层接触连接。此外，本专利技术又提供了一种电容结构，包括:衬底及衬底上的介质层，介质层中具有金属互连层；形成在介质层中的第一孔槽；形成在第一孔槽内表面上的第一金属层，第一金属层与金属互连层相接触；形成在第一孔槽中的至少一个第二孔槽，第二孔槽为环状和/或孔状的同心孔槽，且越靠近中心的第二孔槽的孔深越小，且第二孔槽之间由金属隔层间隔；在第二孔槽的内表面上依次形成的介电层和第二电极层；与金属互连层和第二电极层分别连接的第一电连线和第二电连线。本专利技术实施例提供的自对准形成的孔槽、电容及其形成方法，先形成大尺寸的孔槽，而后通过淀积叠层的材料层，通过选择性刻蚀叠层中的至少某一层来形成小尺寸的孔槽，其通过淀积的厚度来控制小尺寸孔槽的尺寸，可以灵活调节孔槽的尺寸，形成的孔槽为环状孔槽，具有更大的表面积，且由于是通过选择性刻蚀进行去除，易于刻蚀、质量高且成本低。【附图说明】本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:图1示出了根据本专利技术实施例的自对准形成孔槽的工艺方法的流程示意图；图2-6示出了根据本专利技术实施例的方法自对准形成孔槽的各个制造过程的截面不意图；图7和图8示出了图6中形成的不同形状的孔槽的俯视图；图9-11示出了根据本专利技术实施例一的方法形成电容结构的各个制造过程的截面不意图；图12-14示出了根据本专利技术实施例二的方法形成电容结构的各个制造过程的截面示意图；图15-17示出了根据本专利技术实施例三的方法形成电容结构的各个制造过程的截面示意图。【具体实施方式】下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自对准形成孔槽的方法，其特征在于，包括步骤：提供待刻蚀层；刻蚀待刻蚀层，以形成第一孔槽；进行叠层的淀积，所述叠层至少包括两层材料层，且至少有一层材料层至少相对于其相邻的一材料层具有刻蚀选择性；进行平坦化，直至第一孔槽两侧的待刻蚀层之上的叠层被移除；根据刻蚀选择性，在第一孔槽的深度方向上去除至少一材料层，以形成第二孔槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵利川，李昱东，闫江，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11