[发明专利]一种半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有层间介质层，在所述层间介质层中形成有金属电极；

在所述层间介质层上形成硬掩膜叠层结构，以覆盖所述层间介质层和所述金属电极，所述硬掩膜叠层结构包括自下而上层叠的缓冲层、第一硬掩膜层和第二硬掩膜层；

实施第一蚀刻依次蚀刻所述第二硬掩膜层和所述第一硬掩膜层，以在所述硬掩膜叠层结构中形成第一通孔；

在所述硬掩膜叠层结构上依次沉积第一侧墙材料层和第二侧墙材料层，以填充所述第一通孔，所述第一侧墙材料层的构成材料为钛和氮化钛的组合；

实施第二蚀刻以蚀刻所述第二侧墙材料层，在所述第一通孔的侧壁上形成外侧墙；

实施第三蚀刻以蚀刻所述第一侧墙材料层，在所述第一通孔的侧壁上以及底部的中间部分的两侧形成内侧墙；

以所述外侧墙和内侧墙为掩膜，实施第四蚀刻以蚀刻露出的所述缓冲层，直至露出所述金属电极，在所述硬掩膜叠层结构中形成用于填充底部电极材料的第二通孔。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缓冲层、所述第一硬掩膜层和所述第二硬掩膜层的构成材料分别为采用等离子体增强化学气相沉积工艺形成的氧化物、氮氧化硅和氮化硅，所述缓冲层、所述第一硬掩膜层和所述第二硬掩膜层的厚度分别为1400-1600埃、250-350埃和1100-1300埃。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述缓冲层、所述第一硬掩膜层和所述第二硬掩膜层的厚度分别为1500埃、320埃和1200埃。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一蚀刻和所述第二蚀刻采用CF₄、CHF₃、Ar和O₂作为基础蚀刻气体。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二侧墙材料层的构成材料为氮化硅，所述第一侧墙材料层和所述第二侧墙材料层的厚度分别为250-350埃和800-1000埃。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一侧墙材料层和所述第二侧墙材料层的厚度分别为300埃和900埃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三蚀刻采用Cl₂、BCl₃和Ar作为基础蚀刻气体，所述第四蚀刻采用C₄F₈、CO、Ar和O₂作为基础蚀刻气体,。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述外侧墙和所述内侧墙的组合来定义所述第二通孔的图案。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述半导体器件为相变存储器，所述金属电极的下端连通形成于所述半导体衬底上的电子元件，所述金属电极的上端连通所述底部电极的下端。

10.一种采用如权利要求1-9中的任一方法形成的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件具有用于填充底部电极材料的通孔。