开口结构及其制造方法以及内连线结构技术

本发明专利技术提供了一种开口结构的制造方法，包括下列步骤：在基底上形成多层结构，多层结构包括交替堆叠的导体层以及第一介电层，位于第一区中的导体层的高度低于位于第二区中的导体层的高度；形成覆盖多层结构的第二介电层；于第二介电层上形成图案化掩模层；于第二区中形成第一填入层，第一填入层覆盖由图案化掩模层所暴露出的第二介电层；以第一填入层与图案化掩模层为掩模，形成暴露出第一区中的导体层的多个第一开口；移除第一填入层；形成填入第一开口中的第二填入层；以第二填入层与图案化掩模层为掩模，形成暴露出第二区中的导体层的多个第二开口。本发明专利技术还提供了一种开口结构及内连线结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种开口结构及其制造方法以及内连线结构，且特别是有关于一种可用于三维半导体元件的开口结构及其制造方法以及内连线结构。
技术介绍
随着半导体元件的集成化，为了达到高密度以及高效能的目标，在有限的单位面积内，往三维空间发展已蔚为趋势。常见的三维半导体元件如非易失性存储器中的三维与非门型闪存(3D-NANDflashmemory)。以三维与非门型闪存的多层元件为例，阶梯状的多层接垫结构可使接触窗分别连接到多层元件中的不同膜层。由于最浅与最深的接触窗在深宽比(aspectratio)具有很大的差异，因此在形成接触窗的刻蚀工艺中需要使用刻蚀终止层。在阶梯状的多层接垫结构的层数较少时，接触窗刻蚀工艺可安全地停止在刻蚀终止层上。然而，当阶梯状的多层接垫结构的层数增加时，刻蚀终止层的厚度也需要大幅地增加，以使得用于形成接触窗的刻蚀工艺可安全地停止在刻蚀终止层上。如此一来，由于刻蚀终止层的厚度大幅地增加，因此接触窗的空间会被压缩且使得工艺裕度(processwindow)减少，进而导致接触窗与接垫无法有效地连接。
技术实现思路
本专利技术提供一种开口结构及其制造方法，其可有效地提升用于形成开口的刻蚀工艺的工艺裕度。本专利技术提供一种内连线结构，可有效地与相对应的导体层进行连接。本专利技术提出一种开口结构的制造方法，包括下列步骤：在基底上形成多层结构(multi-layerstructure)，多层结构包括交替堆叠的多层导体层以及多层第一介电层，位于第一区中的导体层的高度低于位于第二区中的导体层的高度；形成覆盖多层结构的第二介电层；于第二介电层上形成图案化掩模层；于第二区中形成第一填入层，第一填入层覆盖由图案化掩模层所暴露出的第二介电层；以第一填入层与图案化掩模层为掩模，形成暴露出第一区中的导体层的多个第一开口；移除第一填入层；形成填入第一开口中的第二填入层；以第二填入层与图案化掩模层为掩模，形成暴露出第二区中的导体层的多个第二开口。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，多层结构例如是阶梯结构。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，还包括在形成第二介电层之前，在多层结构上共形地形成刻蚀终止层。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，还包括在形成第一填入层之前，以图案化掩模层为掩模，移除部分第二介电层，而于第二介电层中形成多个掩模开口(maskopenings)。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，第一填入层的形成方法包括下列步骤：形成覆盖图案化掩模层与第二介电层的第一填入材料层；于第二区中的第一填入材料层上形成图案化光刻胶层；以图案化光刻胶层为掩模，移除第一区中的第一填入材料层。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，第一填入材料层的材料例如是有机介电材料。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，第一填入材料层的形成方法例如是旋转涂布法。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，第一开口的形成方法包括下列步骤：以第一填入层与图案化掩模层为掩模，移除第一区中由图案化掩模层所暴露出的第二介电层与第一介电层。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，第二填入层的形成方法包括下列步骤：形成覆盖图案化掩模层与第二介电层且填入第一开口中的第二填入材料层；对第二填入材料层进行回刻蚀工艺，以移除第二区中的第二填入材料层，而暴露出第二区中的第二介电层。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，第二填入材料层的材料例如是有机介电材料或导体材料。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，第二填入材料层的形成方法例如是旋转涂布法、物理气相沉积法或化学气相沉积法。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，第二填入层的上表面例如是低于第一开口的顶部。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构的制造方法中，第二开口的形成方法包括下列步骤：以第二填入层与图案化掩模层为掩模，移除第二区中由图案化掩模层所暴露出的第二介电层与第一介电层。本专利技术提出一种开口结构，包括基底、多层结构及第二介电层。多层结构设置于基底上。多层结构包括交替堆叠的多层导体层以及多层第一介电层。位于第一区中的导体层的高度低于位于第二区中的导体层的高度。第二介电层覆盖多层结构，且第二介电层中具有第一开口与第二开口。第一开口暴露出第一区中的导体层中的一个，且第二开口暴露出第二区中的导体层中的一个。第一开口与第二开口的轮廓不同，且第一开口的上部宽度大于下部宽度。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构中，多层结构例如是阶梯结构。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的开口结构中，还包括刻蚀终止层。刻蚀终止层共形地设置于多层结构上。本专利技术提出一种内连线结构，包括基底、多层结构、第二介电层、多层第二导体层与多层第三导体层。多层结构设置于基底上。多层结构包括交替堆叠的多层第一导体层以及多层第一介电层。位于第一区中的第一导体层的高度低于位于第二区中的第一导体层的高度。第二介电层覆盖多层结构。第二导体层与第三导体层设置于该第二介电层中。第二导体层连接至第一区中的第一导体层，且第三导体层连接至第二区中的第一导体层。第二导体层与第三导体层的轮廓不同，且第二导体层的上部宽度大于下部宽度。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的内连线结构中，多层结构例如是阶梯结构。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的内连线结构中，还包括刻蚀终止层。刻蚀终止层共形地设置于多层结构上。依照本专利技术的一实施例所述，在上述的内连线结构中，各第二导体层包括下部导体层及上部导体层。下部导体层连接于相对应的第一导体层。上部导体层设置于下部导体层上。基于上述，在本专利技术所提出的开口结构及其制造方法中，由于可通过第一填入层与第二填入层来进行分区刻蚀，所以当多层结构的层数增加时，也无需增加刻蚀终止层的厚度，甚至可以不使用刻蚀终止层，因此可有效地提升用于形成开口的刻蚀工艺的工艺裕度。此外，本专利技术所提出的内连线结构可有效地与相对应的导体层进行连接。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。附图说明图1A至图1H为本专利技术一实施例的内连线结构的制造流程剖面图。图2A至图2C为本专利技术另一实施例的内连线结构的制造流程剖面图。图3为本专利技术另一实施例的内连线结构的剖面图。【符号说明】100：基底102、302：多层结构104、124a、124b、224a、224b、226：导体层106、110：介电层108：刻蚀终止层112：图案化掩模层114：掩模开口116、120：填入材料层116a、120a、220a：填入层118、122：开口124、224：导体材料层PR：图案化光刻胶层R1：第一区R2：第二区具体实施方式图1A至图1H为本专利技术一实施例的内连线结构的制造流程剖面图。首先，请参照图1A，在基底100上形成多层结构102。多层结构102包括交替堆叠的多层导体层104以及多层介电层106。位于第一区R1中的导体层104的高度低于位于第二区R2中的导体层104的高度。在此实施例中，多层结构102是以阶梯结构为例来进行说本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种开口结构的制造方法，其特征在于，包括：在一基底上形成一多层结构，其中多层结构包括交替堆叠的多层导体层以及多层第一介电层，且位于一第一区中的该些导体层的高度低于位于一第二区中的该些导体层的高度；形成覆盖该多层结构的一第二介电层；于该第二介电层上形成一图案化掩模层；于该第二区中形成一第一填入层，其中该第一填入层覆盖由该图案化掩模层所暴露出的该第二介电层；以该第一填入层与该图案化掩模层为掩模，形成暴露出该第一区中的该些导体层的多个第一开口；移除该第一填入层；形成填入该些第一开口中的一第二填入层；以及以该第二填入层与该图案化掩模层为掩模，形成暴露出该第二区中的该些导体层的多个第二开口。

【技术特征摘要】
1.一种开口结构的制造方法，其特征在于，包括：在一基底上形成一多层结构，其中多层结构包括交替堆叠的多层导体层以及多层第一介电层，且位于一第一区中的该些导体层的高度低于位于一第二区中的该些导体层的高度；形成覆盖该多层结构的一第二介电层；于该第二介电层上形成一图案化掩模层；于该第二区中形成一第一填入层，其中该第一填入层覆盖由该图案化掩模层所暴露出的该第二介电层；以该第一填入层与该图案化掩模层为掩模，形成暴露出该第一区中的该些导体层的多个第一开口；移除该第一填入层；形成填入该些第一开口中的一第二填入层；以及以该第二填入层与该图案化掩模层为掩模，形成暴露出该第二区中的该些导体层的多个第二开口。2.根据权利要求1所述的开口结构的制造方法，其中该多层结构包括阶梯结构。3.根据权利要求1所述的开口结构的制造方法，其特征在于，还包括在形成该第二介电层之前，在该多层结构上共形地形成一刻蚀终止层。4.根据权利要求1所述的开口结构的制造方法，其特征在于，还包括在形成该第一填入层之前，以该图案化掩模层为掩模，移除部分该第二介电层，而于该第二介电层中形成多个掩模开口。5.根据权利要求1所述的开口结构的制造方法，其中该些第一开口的形成方法包括：以该第一填入层与该图案化掩模层为掩模，移除该第一区中由该图案化掩模层所暴露出的该第二介电层与该第一介电层。6.一种开口结构，其特征在于，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙成一，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71