一种半导体器件的形成方法和半导体器件技术

本申请实施例公开了一种半导体器件的形成方法及半导体器件，其中，所述方法包括：刻穿衬底之上的介电层，形成具有第一尺寸参数的第一沟道孔；在所述第一沟道孔远离所述衬底的一端，刻蚀预设深度的介电层，形成具有第二尺寸参数的第二沟道孔；其中，所述第二尺寸参数大于所述第一尺寸参数；在所述第二沟道孔和所述第一沟道孔内沉积形成金属线。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体器件的形成方法和半导体器件
本专利技术实施例涉及半导体器件及其制造领域，涉及但不限于一种半导体器件的形成方法和半导体器件。
技术介绍
随着半导体器件的进一步发展，目前对半导体器件的性能要求越来越高，而半导体器件的制造工艺会直接影响所形成的半导体器件的性能。目前，在形成半导体器件的过程中，会形成深而小的沟槽，进而在该深而小的沟槽中沉积金属材料，形成金属线。然而，由于该沟槽深度较大且直径较小，因此，在沉积金属材料以填充该沟槽时，会形成空气隙。而由于空气的介电常数K值比氧化物的K值低得多，因此空气隙可以降低金属线之间的电容，进而降低金属线的耦合噪声。所以在填充沟槽时，一般希望能够形成有效的空气隙，并将该空气隙完整的保留下来。但是，由于空气隙位于金属线之中，而在形成金属线之后，半导体器件的制造工艺中还包括对器件顶部的研磨过程，以去除表面多余的金属材料等。然而，现有技术中的金属线在研磨的过程中，容易使空气隙外露出来，从而会导致后续的制程中出现多种缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供一种半导体器件的形成方法和半导体器件。本申请实施例的技术方案是这样实现的：第一方面，本申请实施例提供一种半导体器件的形成方法，所述方法包括：刻穿衬底之上的介电层，形成具有第一尺寸参数的第一沟道孔；在所述第一沟道孔远离所述衬底的一端，刻蚀预设深度的介电层，形成具有第二尺寸参数的第二沟道孔；其中，所述第二尺寸参数大于所述第一尺寸参数；在所述第二沟道孔和所述第一沟道孔内沉积形成金属线。在其他实施例中，所述介电层之上沉积有硬掩膜层；对应地，所述在所述第一沟道孔远离所述衬底的一端，刻蚀预设深度的介电层，形成具有第二尺寸参数的第二沟道孔，包括：以所述第一沟道孔远离所述衬底的一端为刻蚀起始位置，以所述第二尺寸参数与所述第一尺寸参数的差值为刻蚀参数，刻穿所述硬掩膜层，形成刻蚀孔；对应所述刻蚀孔的位置，刻蚀预设深度的介电层，形成具有第二尺寸参数的第二沟道孔。在其他实施例中，在刻穿衬底之上的介电层，形成具有第一尺寸参数的第一沟道孔之前，所述方法还包括：在所述衬底之上沉积介电材料，形成所述介电层；在所述介电层之上沉积无机薄膜材料，形成硬掩膜层；对应地，所述刻穿衬底之上的介电层，形成具有第一尺寸参数的第一沟道孔，包括：根据所述硬掩膜层上的刻蚀图案，依次刻穿所述硬掩膜层和所述介电层，形成具有第一尺寸参数的第一沟道孔。在其他实施例中，所述在所述第二沟道孔和所述第一沟道孔内沉积形成金属线之前，所述方法还包括：刻蚀掉所述硬掩膜层，以暴露出所述介电层的表面；对应地，所述在所述第二沟道孔和所述第一沟道孔内沉积形成金属线，包括：在所述第一沟道孔内、所述第二沟道孔内和所述介电层的表面沉积金属材料；研磨掉所述介电层的表面的金属材料，以形成位于所述第二沟道孔和所述第一沟道孔之内的所述金属线。在其他实施例中，所述研磨掉所述介电层的表面的金属材料，以形成位于所述第二沟道孔和所述第一沟道孔之内的所述金属线，包括：采用CMP工艺研磨掉所述介电层的表面的金属材料，以暴露出所述第二沟道孔内的金属材料，从而形成位于所述第二沟道孔和所述第一沟道孔之内，且连通所述第二沟道孔和所述第一沟道孔的金属线；其中，所述金属线远离所述衬底的一端的尺寸参数，大于所述金属线靠近所述衬底的一端的尺寸参数。在其他实施例中，所述研磨掉所述介电层的表面的金属材料，以形成位于所述第二沟道孔和所述第一沟道孔之内的所述金属线，包括：采用CMP工艺研磨掉所述介电层的表面的金属材料和预设厚度的介电层，以暴露出所述第二沟道孔内的金属材料，从而形成位于所述第二沟道孔和所述第一沟道孔之内，且连通所述第二沟道孔和所述第一沟道孔的金属线；其中，所述预设厚度小于所述第二沟道孔的深度。在其他实施例中，所述方法还包括：在所述第二沟道孔和所述第一沟道孔内沉积形成金属线时，形成位于所述第一沟道孔之内的空气隙。在其他实施例中，所述第一沟道孔和所述第二沟道孔均为圆孔，并且所述第一沟道孔的中心线与所述第二沟道孔的中心线重合。第二方面，本申请实施例提供一种半导体器件，所述半导体器件包括：衬底；位于衬底之上的介电层；位于所述介电层之内，具有第一尺寸参数的第一沟道孔；与所述第一沟道孔远离所述衬底的一端连接的，具有第二尺寸参数的第二沟道孔；其中，所述第二尺寸参数大于所述第一尺寸参数；位于所述第二沟道孔和所述第一沟道孔之内的金属线。在其他实施例中，所述金属线远离所述衬底的一端的尺寸参数，大于所述金属线靠近所述衬底的一端的尺寸参数。在其他实施例中，所述金属线内部具有空气隙，所述空气隙位于所述第一沟道孔之内。在其他实施例中，所述第一沟道孔和所述第二沟道孔均为圆孔，并且所述第一沟道孔的中心线与所述第二沟道孔的中心线重合。本申请实施例提供的半导体器件的形成方法和半导体器件，由于第二沟道孔的第二尺寸参数大于第一沟道孔的第一尺寸参数，这样，可以保证在后续的研磨过程中，仅研磨具有较大的第二尺寸参数的第二沟道孔内部的金属材料，而不会对第一沟道孔内部的金属材料进行研磨，进而可以避免具有第一尺寸参数的第一沟道孔中所形成的空气隙不会外露出来，从而提高所形成的半导体器件的整体性能。附图说明在附图(其不一定是按比例绘制的)中，相似的附图标记可在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似附图标记可表示相似部件的不同示例。附图以示例而非限制的方式大体示出了本文中所讨论的各个实施例。图1A为相关技术中半导体器件形成金属线的过程示意图；图1B为相关技术中去除介电层表面金属材料的过程示意图；图2为本申请实施例一所提供的半导体器件形成方法的实现流程示意图；图3A为本申请实施例半导体器件形成第一沟道孔的过程示意图；图3B为本申请实施例半导体器件形成第二沟道孔的过程示意图；图3C为本申请实施例半导体器件形成金属线的过程示意图；图4为本申请实施例二所提供的半导体器件形成方法的实现流程示意图；图5A为本申请实施例半导体器件形成介电层的过程示意图；图5B为本申请实施例半导体器件形成硬掩膜层的过程示意图；图5C为本申请实施例半导体器件形成第一沟道孔的过程示意图；图5D为本申请实施例半导体器件形成刻蚀孔的过程示意图；图5E为本申请实施例半导体器件形成第二沟道孔的过程示意图；图5F为本申请实施例半导体器件刻蚀掉硬掩膜层的过程示意图；图5G为本申请实施例半导体器件沉积金属材料的过程示意图；图5H为本申请实施例半导体器件形成空气隙的过程示意图；图5I为本申请实施例半导体器件形成金属线的过程示意图；图6为本申请实施例三所提供的半导体器件形成方法的实现流程示意图；图7为本申请实施例四所提供的半导体器件形成方法的实现流程示意图；图8为本申请实施例所提供的半导体器件的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对专利技术的具体技术方案做进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般来说，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排他性的罗列，方法或者装置也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，所述方法包括：刻穿衬底之上的介电层，形成具有第一尺寸参数的第一沟道孔；在所述第一沟道孔远离所述衬底的一端，刻蚀预设深度的介电层，形成具有第二尺寸参数的第二沟道孔；其中，所述第二尺寸参数大于所述第一尺寸参数；在所述第二沟道孔和所述第一沟道孔内沉积形成金属线。

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，所述方法包括：刻穿衬底之上的介电层，形成具有第一尺寸参数的第一沟道孔；在所述第一沟道孔远离所述衬底的一端，刻蚀预设深度的介电层，形成具有第二尺寸参数的第二沟道孔；其中，所述第二尺寸参数大于所述第一尺寸参数；在所述第二沟道孔和所述第一沟道孔内沉积形成金属线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述介电层之上沉积有硬掩膜层；对应地，所述在所述第一沟道孔远离所述衬底的一端，刻蚀预设深度的介电层，形成具有第二尺寸参数的第二沟道孔，包括：以所述第一沟道孔远离所述衬底的一端为刻蚀起始位置，以所述第二尺寸参数与所述第一尺寸参数的差值为刻蚀参数，刻穿所述硬掩膜层，形成刻蚀孔；对应所述刻蚀孔的位置，刻蚀预设深度的介电层，形成具有第二尺寸参数的第二沟道孔。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在刻穿衬底之上的介电层，形成具有第一尺寸参数的第一沟道孔之前，所述方法还包括：在所述衬底之上沉积介电材料，形成所述介电层；在所述介电层之上沉积无机薄膜材料，形成硬掩膜层；对应地，所述刻穿衬底之上的介电层，形成具有第一尺寸参数的第一沟道孔，包括：根据所述硬掩膜层上的刻蚀图案，依次刻穿所述硬掩膜层和所述介电层，形成具有第一尺寸参数的第一沟道孔。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述第二沟道孔和所述第一沟道孔内沉积形成金属线之前，所述方法还包括：刻蚀掉所述硬掩膜层，以暴露出所述介电层的表面；对应地，所述在所述第二沟道孔和所述第一沟道孔内沉积形成金属线，包括：在所述第一沟道孔内、所述第二沟道孔内和所述介电层的表面沉积金属材料；研磨掉所述介电层的表面的金属材料，以形成位于所述第二沟道孔和所述第一沟道孔之内的所述金属线。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述研磨掉所述介电层的表面的金属材料，以形成位于所述第二沟道孔和所述第一沟道孔之内的所述金属线，包括：采用化学机械抛光CMP...

【专利技术属性】
技术研发人员：阳叶军，张文杰，兰勇军，刘立芃，王玉岐，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42