[发明专利]硅通孔形成方法及半导体器件的对准结构

权利要求书

1.一种硅通孔形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底功能区上具有晶体管和覆盖所述晶体管的层间介质层；

形成位于所述层间介质层的接触孔和凹槽，所述接触孔暴露所述晶体管的栅极、源极或漏极的至少其中之一，所述凹槽位于所述半导体衬底非功能区上；

形成金属插塞填充满所述接触孔，并形成金属层覆盖所述凹槽的内表面；

形成牺牲层覆盖所述层间介质层并填充满所述凹槽；

形成通孔贯穿所述牺牲层和层间介质层，并延伸至所述半导体衬底内；

形成绝缘层覆盖所述通孔的内表面和所述牺牲层的上表面；

形成导电层填充满所述通孔；

去除位于所述牺牲层上的绝缘层和所述牺牲层直至暴露所述凹槽，位于所述凹槽内的所述金属层和所述凹槽形成对准结构。

2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在形成所述接触孔和凹槽之前，形成位于所述层间介质层上的阻挡层，所述接触孔、凹槽和通孔贯穿所述阻挡层。

3.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，在形成所述金属插塞和金属层之后，且在形成所述牺牲层之前，形成隔离层覆盖所述阻挡层、金属插塞和金属层，并且所述隔离层位于所述凹槽内的上表面低于所述层间介质层上表面，所述牺牲层覆盖所述隔离层，所述通孔同时贯穿所述隔离层，在去所述牺牲层之后，去除位于所述阻挡层上的隔离层。

4.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为氮化硅或者碳氮化硅。

5.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的厚度范围为10nm～200nm。

6.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，采用高纵深比制程技术形成所述隔离层。

7.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，去除位于所述牺牲层上的绝缘层和所述牺牲层直至暴露所述隔离层和所述凹槽包括：

平坦化去除位于所述牺牲层上的绝缘层直至暴露所述牺牲层；

去除所述牺牲层直至暴露所述隔离层和所述凹槽。

8.如权利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的材料为多晶硅。

9.如权利要求8所述的形成方法，其特征在于，采用四甲基氢氧化铵的湿法刻蚀去除所述牺牲层。

10.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述形成方法还包括：形成金属互连层覆盖所述对准结构、所述阻挡层和所述导电层上表面。

11.如权利要求10所述的形成方法，其特征在于，所述金属互连层位于所述对准结构上方的上表面形成沟槽。

12.如权利要求11所述的形成方法，其特征在于，所述金属互连层的材料为铝。

13.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，采用同一工艺同时形成所述金属插塞和金属层。

14.如权利要求13所述的形成方法，其特征在于，所述金属插塞和所述金属层的材料为钨。

15.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述导电层的材料为铜。

16.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，采用物理气相沉积法、化学气相沉积法或原子层沉积法形成所述阻挡层或者所述绝缘层。