[發明專利]在半導體器件中形成孔結構的方法

有效

• 申請號: 201980000210.1
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109863587B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 楊罡;趙祥輝;鄭標;曾最新;任連娟;戴健
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 林錦輝

1.一種在半導體器件中采用單個光刻工藝形成孔結構的方法，包括：

在堆疊結構上方形成光刻膠層并圖案化所述光刻膠層以形成第一蝕刻掩模，所述第一蝕刻掩模具有第一掩模開口，所述第一掩模開口具有第一橫向尺寸，其中，在所述堆疊結構上方形成所述第一蝕刻掩模還包括：

在所述光刻膠層和所述堆疊結構之間形成硬掩模層；

圖案化所述光刻膠層以形成第一圖案化光刻膠層；以及

去除所述硬掩模層中的由所述第一圖案化光刻膠層暴露的部分，以形成第一圖案化硬掩模層；

去除所述堆疊結構中的由所述第一蝕刻掩模暴露的部分；

由所述第一蝕刻掩模形成第二蝕刻掩模，所述第二蝕刻掩模具有第二掩模開口，所述第二掩模開口具有大于所述第一橫向尺寸的第二橫向尺寸，其中，由所述第一蝕刻掩模形成所述第二蝕刻掩模包括執行蝕刻工藝以將所述第一橫向尺寸增加到所述第二橫向尺寸，其中，由所述第一蝕刻掩模形成所述第二蝕刻掩模還包括：

圖案化所述第一圖案化光刻膠層以形成第二圖案化光刻膠層；以及

去除所述第一圖案化硬掩模層中的由所述第二圖案化光刻膠層暴露的部分，以形成第二圖案化硬掩模層；以及

去除所述堆疊結構中的由所述第二蝕刻掩模暴露的另一部分以形成所述孔結構，所述孔結構具有第一孔部分和連接到所述第一孔部分并在所述第一孔部分上方的第二孔部分，

其中，形成所述第一蝕刻掩模使用單個光刻工藝。

2.根據權利要求1所述的方法，其中去除所述堆疊結構中的由所述第一蝕刻掩模暴露的所述部分包括使用所述第一蝕刻掩模作為相應蝕刻掩模來蝕刻所述堆疊結構，以形成在所述堆疊結構中延伸的初始孔結構。

3.根據權利要求2所述的方法，其中去除所述堆疊結構中的由所述第二蝕刻掩模暴露的另一部分包括使用所述第二蝕刻掩模作為相應掩模來蝕刻所述堆疊結構以由所述初始孔結構形成第一初始孔部分和連接到所述第一初始孔部分并在所述第一初始孔部分上方的第二初始孔部分。

4.根據權利要求3所述的方法，其中去除所述堆疊結構中的由所述第二蝕刻掩模暴露的另一部分還包括蝕刻所述堆疊結構，直到所述第一初始孔部分的底表面到達所述堆疊結構的蝕刻停止層，并且所述第二初始孔部分的深度到達所述第二孔部分的深度，使得所述第一初始孔部分形成所述第一孔部分，并且所述第二初始孔部分形成所述第二孔部分。

5.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中去除所述堆疊結構的所述部分和去除所述堆疊結構的另一部分各自均包括各向異性蝕刻工藝。

6.根據權利要求5所述的方法，其中所述各向異性蝕刻工藝包括干法蝕刻。

7.根據權利要求1所述的方法，其中：

執行各向同性蝕刻工藝和各向異性蝕刻工藝中的一種或多種包括對所述第一蝕刻掩模執行氧等離子體蝕刻工藝。

8.根據權利要求1-4中任一項所述的方法，其中形成所述第二蝕刻掩模不包括光刻工藝。