[发明专利]用于硅通孔制作的对准结构及硅通孔的制作方法

权利要求书

1.一种硅通孔的制作方法，包括：

步骤S1，提供芯片，所述芯片具有衬底和位于所述衬底上的半导体前道工艺结构；

步骤S2，在所述芯片上制作对准结构和第一硅通孔；

步骤S3，利用所述对准结构使所述第一硅通孔与硅通孔掩模开口对准，以进行所述硅通孔的制作，其特征在于，

所述对准结构包括：

衬底；

层间介质层，位于所述衬底上且具有凹槽；

金属层，沿所述凹槽的内壁设置；

氮化层，设置在所述金属层上；

介电隔离层，设置在所述氮化层上，其特征在于，

所述介电隔离层的上表面低于所述层间介质层的上表面，

所述半导体前道工艺结构包括栅极结构，所述步骤S2包括：

在所述衬底的具有所述栅极结构的表面上依次设置层间介质层、第一介电层和牺牲层；

依次刻蚀所述牺牲层、所述第一介电层和所述层间介质层，形成所述对准结构的凹槽和位于所述栅极结构上方的导电沟槽；

在所述凹槽和所述导电沟槽内对应形成金属层和接触孔；

在所述金属层和所述牺牲层上形成氮化层；

依次刻蚀所述氮化层、所述牺牲层、所述第一介电层、所述层间介质层和所述衬底，形成第一硅孔；

在所述第一硅孔的内壁和所述氮化层上形成介电隔离层；

在所述第一硅孔内的介电隔离层上形成导电层；

回蚀部分所述介电隔离层，至所述第一硅孔中的介电隔离层的上表面在所述第一介电层的上表面所在平面；

回蚀至少部分所述氮化层，至所述凹槽内的氮化层的上表面在所述第一介电层的上表面所在平面；以及

平坦化所述牺牲层、所述第一介电层、所述氮化层、所述介电隔离层和所述导电层至所述层间介质层的上表面所在平面，形成所述第一硅通孔和所述对准结构的所述金属层、所述氮化层和所述介电隔离层。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述凹槽的特征尺寸为W1、深度为L1，所述第一硅孔的特征尺寸为W3、深度为L3，其中，W1与W3的比值为3:1～10:1，L1与L3的比值为1:1.5～1:3。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述形成导电层的过程包括：

在所述介电隔离层上覆盖晶种层；

在所述晶种层和所述牺牲层上沉积导电材料；

对位于所述牺牲层上表面的所述导电材料和所述氮化层进行化学机械平坦化，得到所述导电层。

4.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金属层和所述接触孔的形成过程包括：

在所述凹槽内、所述导电沟槽内和所述牺牲层上沉积金属；

对所述牺牲层上的金属进行化学机械平坦化，得到形成于所述凹槽内的所述金属层和形成于所述导电沟槽内的所述接触孔。

5.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成所述第一介电层的材料为氮化硅、含碳的氮化硅或臭氧氧化的正硅酸乙酯。

6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一介电层的厚度为10～200nm。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一介电层的设置过程采用物理气相沉积法、化学气相沉积法或等离子体沉积法实施。

8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成所述介电隔离层的材料为氧化硅、碳氧化硅或氮氧化硅。

9.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述介电隔离层的厚度为50～1000nm。