后段金属填充方法、填充器件、存储器件及半导体器件技术

本申请提供了一种后段金属的填充方法，通过先在第一结构层上刻蚀得到间隔的多个第一通孔，然后在第一通孔中增加填充物并生长第二结构层，再在第二结构层上刻蚀得到间隔的多个第二通孔，且每个第二通孔对应制作于一个第一通孔处，最后去除第一通孔内的填充物，并向第一通孔和第二通孔填充金属，完成后段金属的填充。本申请后段金属的填充方法由于只进行了一次金属填充，能够减少后段金属填充工艺过程中所需要的制作流程，同时能够降低制作成本，进而减少后段金属中缺陷的发生率。本申请还涉及一种由上述方法制成的后段金属填充器件。

【技术实现步骤摘要】
后段金属填充方法、填充器件、存储器件及半导体器件
本专利技术涉及半导体制作
，尤其涉及一种后段金属的填充方法、一种后段金属填充器件、一种存储器件及一种半导体器件。
技术介绍
后段(BackEndOfLine，BEOL)金属制作工艺中，需要进行两次刻蚀、两次金属沉积和两次化学机械研磨来实现后段金属的制作。该方法涉及到多种工艺步骤，导致其制作成本较高。同时，在制作工艺过程中存在过度刻蚀或刻蚀不足的现象，并在后续进行研磨的过程中容易造成将金属线被磨短的现象，进而导致后段金属制作工艺过程中所制作的通孔的侧面轮廓尺寸发生变化。
技术实现思路
本申请的目的在于解决现有技术的不足，提出了一种后段金属的填充方法，以减少后段金属填充的制作流程，进而减少后段金属制作的成本以及降低后段金属的缺陷发生率，具体包括如下技术方案：一种后段金属的填充方法，包括以下步骤：刻蚀第一结构层以得到间隔的多个第一通孔，并向各个所述第一通孔内添加填充物；在所述第一结构层和所述填充物上生长第二结构层，刻蚀所述第二结构层以暴露所述填充物，得到间隔的多个第二通孔；通过所述第二通孔去除所述第一通孔内的所述填充物；在所述第一通孔和所述第二通孔中填充金属。可选地，所述刻蚀第一结构层以得到间隔的多个第一通孔，包括：在所述第一结构层上依次生长碳涂层、第一掩膜层和第一光阻层；图案化所述第一光阻层；依次刻蚀所述第一掩膜层、所述碳涂层和所述第一结构层，以得到间隔的多个第一通孔；>去除所述第一光阻层、所述第一掩膜层和所述碳涂层。可选地，所述依次刻蚀所述第一掩膜层、所述碳涂层和所述第一结构层，还包括：采用含氟等离子体刻蚀所述第一掩膜层；采用含氧等离子体刻蚀所述碳涂层；采用含氟等离子体刻蚀所述第一结构层。可选地，所述向各个所述第一通孔内添加填充物，包括：向各个所述第一通孔内添加旋涂碳作为所述填充物。可选地，所述在所述第一结构层和所述填充物上生长第二结构层，刻蚀所述第二结构层以暴露所述填充物，得到间隔的多个第二通孔，包括：在所述第一结构层和所述填充物上依次生长第二结构层、第二掩膜层和第二光阻层；图案化所述第二光阻层；依次刻蚀所述第二掩膜层和所述第二结构层，以暴露所述填充物，得到间隔的多个第二通孔；去除所述第二光阻层和所述第二掩膜层。可选地，所述依次刻蚀所述第二掩膜层和所述第二结构层，还包括：采用含氟等离子体刻蚀所述第二掩膜层；采用含氟等离子体刻蚀所述第二结构层。可选地，所述在所述第一通孔和所述第二通孔中填充金属后，包括：去除所述第二结构层背离所述第一结构层一侧表面上的金属。可选地，所述去除所述第二结构层背离所述第一结构层一侧表面上的金属，还包括：去除所述第二结构层背离所述第一结构层一侧表面上的金属后，去除部分所述第二结构层，以使得位于所述第二结构层表面的金属刻蚀完全。可选地，在垂直于所述第一结构层的任意截面上，每个所述第二通孔位于其对应的所述第一通孔的上方，且每个所述第二通孔的宽度小于其对应的所述第一通孔的宽度。可选地，所述第一结构层与所述第二结构层均采用正硅酸乙酯材料制成。可选地，所述第一结构层的厚度D1满足：880A≤D1≤920A，所述第二结构层的厚度D2满足：1975A≤D2≤2025A。本申请还涉及一种后段金属填充器件，由上述后段金属的填充方法制成。本申请还涉及一种存储器件，所述存储器件包含多个存储串和后段金属填充器件，所述多个存储串中每个所述存储串与一个或多个所述后段金属填充器件电连接，其中，所述后段金属填充器件由上述的后段金属的填充方法制成。本申请还涉及一种半导体器件，所述半导体器件包含多个存储器件和多个CMOS器件，所述存储器件中包括由上述的后段金属的填充方法制成的后段金属填充器件，和/或所述CMOS器件中包括由上述的后段金属的填充方法制成的后段金属填充器件。本申请提供的后段金属的填充方法，通过先在所述第一结构层上刻蚀得到间隔的多个所述第一通孔，然后在所述第一通孔中增加所述填充物并生长所述第二结构层，再在所述第二结构层上刻蚀得到间隔的多个所述第二通孔，且每个所述第二通孔对应制作于一个所述第一通孔处，最后去除所述第一通孔内的所述填充物，并向所述第一通孔和所述第二通孔填充金属，完成后段金属的填充。本申请后段金属的填充方法由于只进行了一次金属填充，能够减少后段金属填充工艺过程中所需要的制作流程，同时能够降低制作成本，进而减少后段金属中缺陷的发生率。本申请提供的后段金属填充器件，由上述后段金属的填充方法制成，所述后段金属填充器件能够较好地实现其进行电性连接的功能，并且由于只进行了一次金属填充，能够减少后段金属填充工艺过程中所需要的制作流程，同时能够降低制作成本，进而减少了后段金属中缺陷的发生率。本申请提供的存储器件，包括多个所述存储串和多个所述后段金属填充器件，且所述存储串和所述后段金属填充器件之间能够形成较好的电性连接，同时能够减少所述存储器件中后段金属的缺陷发生率。本申请提供的半导体器件，包括多个所述存储器件和多个所述CMOS器件，且所述存储器件和/或所述CMOS器件中包括有所述后段金属填充器件，以使得所述半导体器件具有较好的性能，并能够减少所述半导体器件内部的缺陷发生率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术提供的后段金属填充器件的结构示意图；图2是本专利技术提供的后段金属填充器件与第一功能组件的连接示意图；图3是本专利技术提供的后段金属填充器件与第一功能组件的另一种实施例的连接示意图；图4是本专利技术提供的后段金属的填充方法的流程图；图5-图8是本专利技术提供的后段金属填充器件的一种实施例的截面图；图9是本专利技术提供的后段金属的填充方法的一种实施例的流程图；图10和图11是本专利技术提供的后段金属填充器件的另一种实施例的截面图；图12-图14是本专利技术提供的后段金属的填充方法的另一种实施例的流程图；图15和图16是本专利技术提供的后段金属填充器件的再一种实施例的截面图；图17和图18是本专利技术提供的后段金属的填充方法的再一种实施例的流程图；图19和图20是本专利技术提供的后段金属填充器件的其余实施例的截面图；图21是本专利技术提供的后段金属的填充方法的一种实施例的流程图。附图标记说明：1-后段金属填充器件；2-第一功能组件；10-第一结构层；20-第二结构层；30-填充物；11-第一通孔；12-第一光阻层；13-第一掩膜层；14-碳涂层；21-第二通孔；22-第二光阻层；23-第二掩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种后段金属的填充方法，其特征在于，包括以下步骤：/n刻蚀第一结构层以得到间隔的多个第一通孔，并向各个所述第一通孔内添加填充物；/n在所述第一结构层和所述填充物上生长第二结构层，刻蚀所述第二结构层以暴露所述填充物，得到间隔的多个第二通孔；/n通过所述第二通孔去除所述第一通孔内的所述填充物；/n在所述第一通孔和所述第二通孔中填充金属。/n

【技术特征摘要】
1.一种后段金属的填充方法，其特征在于，包括以下步骤：
刻蚀第一结构层以得到间隔的多个第一通孔，并向各个所述第一通孔内添加填充物；
在所述第一结构层和所述填充物上生长第二结构层，刻蚀所述第二结构层以暴露所述填充物，得到间隔的多个第二通孔；
通过所述第二通孔去除所述第一通孔内的所述填充物；
在所述第一通孔和所述第二通孔中填充金属。


2.如权利要求1中所述的后段金属的填充方法，其特征在于，所述刻蚀第一结构层以得到间隔的多个第一通孔，包括：
在所述第一结构层上依次生长碳涂层、第一掩膜层和第一光阻层；
图案化所述第一光阻层；
依次刻蚀所述第一掩膜层、所述碳涂层和所述第一结构层，以得到间隔的多个第一通孔；
去除所述第一光阻层、所述第一掩膜层和所述碳涂层。


3.如权利要求2中所述的后段金属的填充方法，其特征在于，所述依次刻蚀所述第一掩膜层、所述碳涂层和所述第一结构层，还包括：
采用含氟等离子体刻蚀所述第一掩膜层；
采用含氧等离子体刻蚀所述碳涂层；
采用含氟等离子体刻蚀所述第一结构层。


4.如权利要求1中所述的后段金属的填充方法，其特征在于，所述向各个所述第一通孔内添加填充物，包括：
向各个所述第一通孔内添加旋涂碳作为所述填充物。


5.如权利要求1中所述的后段金属的填充方法，其特征在于，所述在所述第一结构层和所述填充物上生长第二结构层，刻蚀所述第二结构层以暴露所述填充物，得到间隔的多个第二通孔，包括：
在所述第一结构层和所述填充物上依次生长第二结构层、第二掩膜层和第二光阻层；
图案化所述第二光阻层；
依次刻蚀所述第二掩膜层和所述第二结构层，以暴露所述填充物，得到间隔的多个第二通孔；
去除所述第二光阻层和所述第二掩膜层。


6.如权利要求5中所述的后段金属的填充方法，其特征在于，所述依次刻蚀所述第二掩膜层和所述第二结构层，还包括：
采用含氟等离子体刻蚀所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：向梦琦，吴友明，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42