[發明專利]半導體結構的形成方法

有效

• 申請號: 201210492711.6
• 申請日: 2012-11-27
• 公開（公告）號: CN103839878B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 洪中山
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底內具有第一導電層和第二導電層，所述第一導電層和第二導電層的表面和半導體襯底的表面齊平，所述半導體襯底、第一導電層和第二導電層的表面具有第一介質層；

在所述第一介質層表面形成掩膜層，所述掩膜層內具有第三開口和第四開口，所述第三開口暴露出與第一導電層的位置對應的第一介質層表面，所述第四開口暴露出與第二導電層的位置對應的第一介質層表面第二導電層；

在所述掩膜層表面、以及第四開口的側壁和部分底部表面形成光刻膠層，所述光刻膠層暴露出第二導電層的對應位置；

以所述光刻膠層為掩膜，采用各向異性的干法刻蝕工藝刻蝕所述第三開口和第四開口底部的第一介質層，形成與第一導電層位置對應的第五開口，以及與第二導電層位置對應的第六開口；

去除所述光刻膠層，并以所述掩膜層為掩膜，采用各向異性的干法刻蝕工藝刻蝕所述第四開口、第五開口和第六開口的底部直至暴露出半導體襯底為止，形成暴露出第一導電層的第一開口，和暴露出第二導電層的第二開口，所述第二開口包括暴露出第二導電層的第一子開口、以及底部與所述第一子開口貫通的第二子開口，所述第二子開口的開口尺寸大于所述第一子開口的開口尺寸，所述第一開口用于形成電容結構，所述第二開口用于形成大馬士革結構；

在所述第一開口和第二開口的側壁和底部表面、以及第一介質層表面形成第一金屬層；

在所述第一開口的側壁和底部的第一金屬層表面形成第二介質層；

在形成所述第二介質層后，在所述第一開口和第二開口內形成填充滿所述第一開口和第二開口的第二金屬層；

去除高于第一介質層表面的第二金屬層、第二介質層、第一金屬層和掩膜層。

2.如權利要求1所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述光刻膠層還覆蓋第三開口的側壁和部分底部的第一介質層表面。

3.如權利要求1所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述掩膜層包括第一子掩膜層，所述第一子掩膜層的材料為氮化鈦、鈦、氮化鉭和鉭中的一種或多種組合。

4.如權利要求3所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述掩膜層還包括第二子掩膜層，所述第二子掩膜層位于所述第一子掩膜層和第一介質層之間，或位于所述第一子掩膜層表面，所述第二子掩膜層的材料為氧化硅、氮碳化硅和氮化硅中的一種或多種組合。

5.如權利要求1所述半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：所述第二介質層表面具有第三金屬層，所述第三金屬層的材料為釕、鈦、鈦、氮化鉭、鉭或銅錳合金。

6.如權利要求5所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二介質層和第三金屬層的形成工藝為：在所述第一金屬層表面覆蓋第二介質薄膜；在所述第二介質薄膜表面形成第三金屬薄膜；去除第二開口的第一子開口和第二子開口的側壁和底部表面的第三金屬薄膜和第二介質薄膜。

7.如權利要求5所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第三金屬層還覆蓋第一介質層表面的第一金屬層表面，以及第二開口內的第一金屬層表面。

8.如權利要求5所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二介質層和第三金屬層的形成工藝為：在所述第一金屬層表面覆蓋第二介質薄膜；去除第二開口的第一子開口和第二子開口的側壁和底部表面的第二介質薄膜，形成第二介質層；在所述第二介質層和第一金屬層表面覆蓋第三金屬層。

9.如權利要求1所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二金屬層的材料為銅。

10.如權利要求9所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二金屬層的形成工藝為化學氣相沉積工藝、物理氣相沉積工藝、電鍍工藝、或物理氣相沉積工藝和電鍍工藝相結合。

11.如權利要求1所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第一金屬層的材料為釕、鈦、鈦、氮化鉭、鉭或銅錳合金。

12.如權利要求1所述半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二介質層的材料為高K介質材料。