本公开实施例涉及半导体领域,特别涉及一种半导体结构的制作方法及其结构。
背景技术:
1、集成电路(ic)就是把一个单元电路或一些功能电路,甚至某一整机的功能电路集中制作在一个晶片上,再封装在一个便于安装、焊接的外壳中的电路上。集成电路有膜、半导体集成电路及混合集成电路,半导体集成电路是利用半导体工艺将一些晶体管、电阻器、电容器以及连线的动制作在很小的半导体材料或者绝缘基片上,形成一个完整电路。
2、在集成电路中,将不同导电层之间形成电连接是很重要的,然而随着制程的不断微缩,制程尺寸的不断缩小,导致在不同导电层之间形成电连接的过程中会形成具有空隙的导电柱,影响导电柱的可靠性。
技术实现思路
1、本公开实施例提供一种半导体结构的制作方法及其结构,至少可以提高导电柱的可靠性。
2、根据本公开一些实施例,本公开实施例一方面提供一种半导体结构的制作方法,包括:提供基底,所述基底上具有导电结构以及覆盖所述导电结构的绝缘结构,所述绝缘结构覆盖所述导电结构的顶面;形成掩膜层,所述掩膜层位于所述绝缘结构上,且所述掩膜层内具有暴露所述绝缘结构的第一部分顶面的第一开口;采用第一刻蚀工艺,沿所述第一开口刻蚀第一厚度的所述绝缘结构,以在所述绝缘结构内形成相连通的第一凹槽和第二凹槽,所述第一凹槽位于所述第一开口与所述第二凹槽之间,且所述第二凹槽内侧面相较于所述第一凹槽内侧面朝向远离所述第一凹槽的内侧面凹陷;采用第二刻蚀工艺,对所述第一开口露出的所述掩膜层侧壁进行刻蚀,以使所述第一开口扩大为第二开口并暴露所述绝缘结构的第二部分顶面;采用第三刻蚀工艺,沿所述第二开口刻蚀所述绝缘结构,直至暴露出所述导电结构顶面,以形成连通所述第二凹槽底部的通孔,且还扩大所述第一凹槽的开口尺寸;形成导电柱,所述导电柱填充满所述通孔及至少部分所述第二凹槽,且与所述导电结构电连接。
3、在一些实施例中,形成所述导电柱之前还包括:采用第四刻蚀工艺,对所述第二开口露出的所述掩膜层侧壁进行刻蚀,以使所述第二开口扩大为第三开口并暴露所述绝缘结构的第三部分顶面;采用第五刻蚀工艺,沿所述第三开口刻蚀所述绝缘结构,以扩大所述第一凹槽的开口尺寸。
4、在一些实施例中,所述第四刻蚀工艺的工艺时长大于所述第二刻蚀工艺的工艺时长。
5、在一些实施例中,所述第四刻蚀工艺的工艺时长为所述第二刻蚀工艺的工艺时长的1.3~1.7倍。
6、在一些实施例中,所述第五刻蚀工艺的工艺参数包括:采用的刻蚀气体包括六氟丁二烯、八氟环丁烷或者二氟甲烷中的至少一者,射频频率为40khz~60mhz。
7、在一些实施例中,所述第四刻蚀工艺的工艺参数包括:采用的刻蚀气体包括氧气和氩气,且氧气的气体流量为10~15sccm,氩气的气体流量为150~160sccm,射频功率为600w~1000w,射频频率为30mhz~60mhz。
8、在一些实施例中,所述绝缘结构包括:绝缘层及刻蚀停止层,所述刻蚀停止层覆盖所述导电结构的表面,所述绝缘层位于所述刻蚀停止层的表面,形成导电柱之前还包括:刻蚀暴露的所述刻蚀停止层,直至暴露所述导电结构的顶面。
9、在一些实施例中,所述第一刻蚀工艺的工艺参数包括:采用的刻蚀气体包括八氟环丁烷、六氟丁二烯、氧气和氩气,且八氟环丁烷的气体流量为50~65sccm、六氟丁二烯的气体流量为55~70sccm、氧气的气体流量为55~65sccm及氩气的气体流量为180~200sccm,射频频率为40khz~60mhz。
10、在一些实施例中,所述第二刻蚀工艺的工艺参数包括:采用的刻蚀气体包括氧气和氩气,且氧气的气体流量为10~15sccm,氩气的气体流量为150~160sccm,刻蚀功率为600w~1000w,射频频率为30mhz~60mhz,刻蚀时长为10~15s。
11、在一些实施例中,所述第三刻蚀工艺的工艺参数包括:采用的刻蚀气体包括六氟丁二烯、八氟环丁烷或者二氟甲烷中的任一者,射频频率为40khz~60mhz。
12、在一些实施例中,形成所述导电柱之后还包括:对所述导电柱以及所述绝缘结构进行平坦化处理,直至去除位于所述第二凹槽内的所述导电柱。
13、根据本公开一些实施例,本公开实施例另一方面还提供一种半导体结构,包括:基底,所述基底上具有导电结构;导电柱,所述导电柱位于所述导电结构的顶面且与所述导电结构电连接,所述导电柱包括第一导电层及第二导电层,所述第一导电层位于所述第二导电层与所述导电结构之间,且所述第二导电层的外侧面相较于所述第一导电层的外侧面朝向远离所述第一导电层的外侧面凸出。
14、在一些实施例中,还包括:绝缘结构,所述绝缘结构覆盖所述导电柱的侧壁。
15、在一些实施例中,所述第二导电层的宽度为180~200nm。
16、在一些实施例中,所述第一导电层的高度为1600nm~2400nm,宽度为150nm~160nm。
17、本公开实施例提供的技术方案至少具有以下优点:通过在形成导电柱的过程中通过采用第一刻蚀工艺,沿掩膜层的第一开口刻蚀绝缘结构,以形成相连通的第一凹槽和第二凹槽,并通过第二刻蚀工艺扩大第一开口的开口尺寸以形成第二开口,再通过第三刻蚀工艺沿第二开口刻蚀绝缘结构直至暴露导电结构的顶面,通过第三刻蚀工艺扩大第一凹槽的开口尺寸,可以使得后续在形成导电柱的工艺步骤中可以提高导电柱材料的填充性能,从而可以减少导电柱内形成的空隙,提高形成的导电柱的可靠性。
1.一种半导体结构的制作方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,形成所述导电柱之前还包括:
3.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述第四刻蚀工艺的工艺时长大于所述第二刻蚀工艺的工艺时长。
4.根据权利要求2或3所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述第四刻蚀工艺的工艺时长为所述第二刻蚀工艺的工艺时长的1.3~1.7倍。
5.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述第五刻蚀工艺的工艺参数包括:采用的刻蚀气体包括六氟丁二烯、八氟环丁烷或者二氟甲烷中的至少一者,射频频率为40khz~60mhz。
6.根据权利要求2所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述第四刻蚀工艺的工艺参数包括:
7.根据权利要求1或2所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述绝缘结构包括:绝缘层及刻蚀停止层,所述刻蚀停止层覆盖所述导电结构的表面,所述绝缘层位于所述刻蚀停止层的表面,形成所述导电柱之前还包括:刻蚀暴露的所述刻蚀停止层,直至暴露所述导电结构的顶面。
8.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述第一刻蚀工艺的工艺参数包括:
9.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述第二刻蚀工艺的工艺参数包括:
10.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,所述第三刻蚀工艺的工艺参数包括:采用的刻蚀气体包括六氟丁二烯、八氟环丁烷或者二氟甲烷中的任一者,射频频率为40khz~60mhz。
11.根据权利要求1所述的半导体结构的制作方法,其特征在于,形成所述导电柱包括:形成初始导电柱填充满所述通孔以及至少部分所述第二凹槽,对所述初始导电柱以及所述绝缘结构进行平坦化处理,直至去除所述第二凹槽以及位于所述第二凹槽内的所述初始导电柱,以保留位于所述通孔内的所述初始导电柱作为所述导电柱。
12.一种半导体结构,其特征在于,包括:
13.根据权利要求12所述的半导体结构,其特征在于,还包括:绝缘结构,所述绝缘结构覆盖所述导电柱的侧壁。
14.根据权利要求12所述的半导体结构,其特征在于,所述第二导电层的宽度为180~200nm。
15.根据权利要求12所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电层的高度为1600nm~2400nm,宽度为150nm~160nm。