[发明专利]通孔结构及其形成方法

权利要求书

1.一种形成半导体器件的方法，包括：

提供具有导电柱的衬底、位于所述导电柱上方的介电层以及位于所述介电层上方的多个牺牲块，从顶视图中，所述多个牺牲块围绕所述导电柱；

沉积覆盖所述多个牺牲块的牺牲层，所述牺牲层具有正位于所述导电柱之上的凹槽；

在所述牺牲层上方沉积硬掩模层；

从所述凹槽的底部去除所述硬掩模层的部分；

使用所述硬掩模层作为蚀刻掩模来蚀刻所述凹槽的底部，从而暴露所述导电柱的顶面；以及

在所述凹槽内形成导电材料，所述导电材料与所述导电柱的顶面物理接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个牺牲块中的每个具有圆柱形状。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述牺牲层包括与所述多个牺牲块相同的材料组成。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述牺牲层和所述多个牺牲块包括不同的材料组成。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个牺牲块由四个牺牲块构成。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积所述硬掩模层包括实施化学汽相沉积(CVD)工艺。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，去除所述硬掩模层的部分包括实施湿蚀刻工艺。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述凹槽内形成所述导电材料包括实施原子层沉积(ALD)工艺。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述凹槽内的所述导电材料包括氮化钛。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硬掩模层包括与所述凹槽内的所述导电材料相同的材料组成。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述凹槽内形成所述导电材料之后，实施化学机械平坦化(CMP)工艺以暴露所述介电层的顶面。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，在实施所述化学机械平坦化工艺之后，所述凹槽内的所述导电材料具有小于1.0的宽高比。

13.一种形成半导体器件的方法，包括：

提供具有底部电极的半导体衬底；

在所述半导体衬底之上形成化学机械平坦化(CMP)停止层；

在所述化学机械平坦化停止层之上形成第一牺牲层；

图案化所述第一牺牲层以形成从顶视图中围绕所述底部电极的多个牺牲块；

在所述多个牺牲块上方沉积第二牺牲层，其中，所述第二牺牲层具有正位于所述底部电极之上的凹槽；

从所述凹槽的底部去除所述第二牺牲层的部分，从而在所述凹槽的底部处暴露所述化学机械平坦化停止层；

通过所述凹槽的底部蚀刻所述化学机械平坦化停止层，从而在所述化学机械平坦化停止层中形成通孔；以及

用导电材料填充所述通孔，其中，所述导电材料与所述底部电极物理接触。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，从所述凹槽的底部去除所述第二牺牲层的部分包括：

在所述第二牺牲层上方形成硬掩模层；

去除所述硬掩模层的位于所述凹槽的底部之上的部分以暴露所述第二牺牲层的部分；以及

使用所述硬掩模层作为蚀刻掩模来蚀刻所述第二牺牲层。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，形成所述硬掩模层包括在所述凹槽的底部处沉积具有比在所述凹槽的侧壁上更小的厚度的所述硬掩模层。