[发明专利]自对准形成孔槽、电容的方法及孔槽、电容

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种自对准形成孔槽、电容的方法及孔槽、电容。

背景技术

在半导体制造工艺中，经常需要通过刻蚀开出孔槽来，随着集成电路的发展，对集成度的要求越来越高，也对刻蚀技术提出了挑战。

对于孔槽的刻蚀，通常是先刻蚀出孔槽的掩膜图案，而后在掩膜图案的掩盖下刻蚀出相应的孔槽。而由于孔槽的尺寸越来越小，刻蚀出大深宽比和表面积比的沟槽很困难，目前，在工业界广泛应用的最先进的光刻机是193nm浸没式光刻机，预计未来的EUV光刻机也可以使刻蚀图形的尺寸延伸到10nm以下，通过浸没式光刻机和EUV技术可以实现45/22nm及以下尺寸图形的曝光。然而，却对刻蚀工艺提出很高的要求，同时，这些先进的光刻机的价格及其昂贵，制造技术也相对复杂，无法短时间内普遍应用到各个刻蚀工艺中去。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷，提供一种低成本的自对准形成具有大深宽比和表面积孔槽、电容结构及其形成方法。

本发明提供了一种自对准形成孔槽的方法，包括步骤：

提供待刻蚀层；

在待刻蚀层上沉积硬掩膜层；

刻蚀所述硬掩膜层，以形成图案；

根据所述图案刻蚀待刻蚀层，以形成第一孔槽；

进行叠层的淀积，所述叠层至少包括两层材料层，且至少有一层材料层至少相对于其相邻的一材料层具有刻蚀选择性；

在第一孔槽内形成了具有不同刻蚀选择性的叠层；

进行平坦化，直至第一孔槽两侧的待刻蚀层之上的叠层被移除；

根据刻蚀选择性，在第一孔槽的深度方向上去除至少一材料层，以形成第二孔槽。

可选的，在第一孔槽的深度方向上去除至少一材料层的步骤具体为：根据刻蚀选择性，各项异性刻蚀至少一材料层，以形成第二孔槽。

可选的，在第一孔槽的深度方向上去除至少一材料层的步骤具体为：根据刻蚀选择性，进行各项同性刻蚀，去除部分高度的至少一材料层；进行各项异性刻蚀，去除剩余部分高度的至少一材料层，以形成第二孔槽。

此外，本发明还提供了电容的形成方法，待刻蚀层为衬底上的介质层，包括步骤：

利用上述方法形成第二孔槽；

利用第二孔槽形成电容；

形成与电容的电极连接的电连线。

可选的，叠层中的材料层为介质材料，形成电容的步骤为：依次淀积第一电极层、介电层和第二电极层。

可选的，形成电连线的步骤为：

去除部分的第二电极层，以形成第一区域；

在第一区域上形成与第一电极层接触的第一电连线，以及形成与第二电极层接触的第二电连线。

可选的，第一孔槽暴露待刻蚀层中的金属互连层；其中：

形成第二孔槽的步骤为：根据刻蚀选择性，在第一孔槽的深度方向上至少去除叠层中的第一层材料层，直至暴露金属互连层，以形成第二孔槽；

形成电连线的步骤为：形成与金属互连层接触的第一电连线；形成与第二电极层接触的第二电连线。

可选的，叠层中的材料层为金属材料，第一孔槽暴露待刻蚀层中的金属互连层；其中：

形成第二孔槽的步骤为：根据刻蚀选择性，在第一孔槽的深度方向上去除叠层中的第一层材料层之外的至少一材料层，以形成第二孔槽，第一层材料层为第一电极层；

形成电容的步骤为：依次淀积介电层和第二电极层；

形成电连线的步骤为：形成与金属互连层接触的第一电连线；形成与第二电极层接触的第二电连线。

此外，本发明还提供了一种孔槽结构，包括：

待刻蚀层，待刻蚀层中具有第一孔槽；

在第一孔槽内形成了具有不同刻蚀选择性的叠层；

根据刻蚀选择性，在第一孔槽的深度方向上去除至少一材料层，以形成第二孔槽；

形成在第一孔槽中的至少一个第二孔槽，第二孔槽为环状和/或孔状的同心孔槽，且越靠近中心的第二孔槽的孔深越小，第二孔槽之间由隔层间隔。

另外，本发明还提供了一种电容结构，其特征在于，包括：

衬底及衬底上的介质层；

形成在介质层中的第一孔槽；

形成在第一孔槽中的至少一个第二孔槽，第二孔槽为环状和/或孔状的同心孔槽，且越靠近中心的第二孔槽的孔深越小，且第二孔槽之间由绝缘隔层间隔；

在第二孔槽的内表面上依次形成的第一电极层、介电层和第二电极层；

与第一电极层和第二电极层分别连接的第一电连线和第二电连线。