半導(dǎo)體制程方法與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可產(chǎn)生具有不同直徑的半導(dǎo)體通孔的半導(dǎo)體制程方法，其包含：提供第一材料與不同于該第一材料的第二材料；以及使用蝕刻制程來對第一材料與第二材料進(jìn)行蝕刻以形成通過第一材料與第二材料的半導(dǎo)體通孔；其中蝕刻制程針對第一材料與第二材料會具有不同的蝕刻率，這樣一來半導(dǎo)體通孔會具有不同的直徑。
【專利說明】半導(dǎo)體制程方法與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是涉及一種半導(dǎo)體制程方法與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，尤指一種可以通過單一蝕刻制程來調(diào)整半導(dǎo)體通孔的直徑的半導(dǎo)體制程方法與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中，使用了一個觸孔(contact)來接觸金屬與另一個結(jié)構(gòu)。然而，在一些情形中，同一個觸孔的直徑會需要被改變而非保持不變。圖1繪示習(xí)知觸孔h0的示意圖。如圖1所示，觸孔h0是被要求接觸目標(biāo)結(jié)構(gòu)101但須避免與非目標(biāo)結(jié)構(gòu)103接觸。為了制造這樣的結(jié)構(gòu)，形成觸孔h0的控制良好的步驟(像是蝕刻步驟)會需要用來產(chǎn)生具有精確直徑的觸孔。然而，由于電子裝置日益變小，需要的是具有更小直徑的觸孔，因此形成具有所需的直徑的觸孔h0的步驟會更難以控制。
[0003]另外，如圖1中的虛線所示，當(dāng)靠近非目標(biāo)結(jié)構(gòu)103時，會需要相關(guān)技術(shù)來減小觸孔的直徑，然而，這樣的制程比一般制程需要更多步驟。例如，需要第一蝕刻步驟來形成具有較小直徑的觸孔h0的一部分ha，接著會執(zhí)行第二蝕刻步驟來形成具有較大直徑的觸孔h0的另一部分hb。這些步驟增加了制造時間，并比一般制程難以控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的一個目的在于公開一種可使用簡單步驟形成具有不同直徑的觸孔(或其它種類的半導(dǎo)體通孔)的半導(dǎo)體制程方法。
[0005]本發(fā)明的另一個目的在于公開具有觸孔(或其它種類的半導(dǎo)體通孔)的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明的一個實(shí)施例公開了一種可產(chǎn)生具有不同直徑的半導(dǎo)體通孔的半導(dǎo)體制程方法，其包含:提供第一材料與不同于該第一材料的第二材料；以及使用蝕刻制程來對第一材料與第二材料進(jìn)行蝕刻以形成通過第一材料與第二材料的半導(dǎo)體通孔；其中蝕刻制程針對第一材料與第二材料會具有不同的蝕刻率，這樣一來半導(dǎo)體通孔會具有不同的直徑。
[0007]本發(fā)明也公開了對應(yīng)上述方法的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包含:第一材料；不同于該第一材料的第二材料；以及通過第一材料與第二材料并具有不同直徑的半導(dǎo)體通孔，其中該半導(dǎo)體通孔是通過對第一材料與第二材料進(jìn)行蝕刻的單一蝕刻制程所形成，其中該蝕刻制程針對第一材料所具有的蝕刻率小于針對第二材料所具有的蝕刻率。
[0008]在上述實(shí)施例的觀點(diǎn)中，所要的半導(dǎo)體通孔直徑可以不需要復(fù)雜的步驟即可獲得。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是習(xí)知觸孔的示意圖。
[0010]圖2與圖3是本發(fā)明半導(dǎo)體制程方法與半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的實(shí)施例的示意圖。[0011]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0012]101、205 目標(biāo)結(jié)構(gòu)
[0013]103、207 非目標(biāo)結(jié)構(gòu)
[0014]201第一材料
[0015]203 第二材料
【具體實(shí)施方式】
[0016]在說明書及前面的權(quán)利要求當(dāng)中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬領(lǐng)域中具有通常知識者應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及前面的權(quán)利要求并不以名稱的差異來作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區(qū)分的準(zhǔn)則。在通篇說明書及前面的權(quán)利要求當(dāng)中所提及的「包含」是一開放式的用語，故應(yīng)解釋成「包含但不限定于」。
[0017]圖2與圖3分別是本發(fā)明半導(dǎo)體制程方法的一個實(shí)施例的示意圖。如圖2所示，提供了第一材料201 (也稱為指導(dǎo)材料(steering material))與第二材料203,在這個實(shí)施例中，第一材料201是是氮化物(nitride),第二材料203是氧化物(oxide),以及第一材料201是由第二材料203所包圍。請注意，目標(biāo)結(jié)構(gòu)(target feature) 205與非目標(biāo)結(jié)構(gòu)(non-target feature) 207是位于圖2所示的第一材料201與第二材料203之下,但這兩裝置只用在說明本發(fā)明的一個應(yīng)用，而非代表本發(fā)明必須具有這兩個裝置。同樣地，熟習(xí)技藝者可輕易得知如何提供圖2所示的第一材料201與第二材料203的各式各樣方法，故這些方法的細(xì)節(jié)在此省略以求簡潔。
[0018]在圖3中，執(zhí)行了一個蝕刻步驟以對第一材料201與第二材料203進(jìn)行蝕刻，這樣一來，會形成通過第一材料201與第二材料203的一個半導(dǎo)體通孔(hole)h。該蝕刻制程針對第一材料201所具有的蝕刻率(etching rate)是小于針對第二材料203所具有的蝕刻率，因此半導(dǎo)體通孔h可包含一個減小的直徑。假如只有使用第二材料203，則原始直徑會被標(biāo)記為圖3中的虛線，因而會與非目標(biāo)結(jié)構(gòu)207相接觸。通過第一材料201的使用，當(dāng)碰到第一材料201時，半導(dǎo)體通孔h的直徑可被減小。在第一材料201下的半導(dǎo)體通孔h的直徑也被減小，這樣一來，半導(dǎo)體通孔h可以只與目標(biāo)結(jié)構(gòu)205相接觸，但避免與非目標(biāo)結(jié)構(gòu)207相接觸。金屬線M可提供在上述的第二材料203之上，在這個情形下，半導(dǎo)體通孔h便是一個觸孔。
[0019]更詳細(xì)來說，半導(dǎo)體通孔h包含第一部分h1、第一部分hi下方的第二部分h2以及第二部分h2下方的第三部分h3。第二部分h2所具有的直徑是小于第一部分hi所具有的直徑。在這個實(shí)施例中，第二部分h2的直徑是由頂部往底部逐漸減小。第三部分h3所具有的直徑是小于第二部分h2所具有的直徑。第一部分hi只接觸第二材料203，也就是說，第一部分hi的兩側(cè)同時是第二材料203。第二部分h2同時與第一材料201與第二材料203相接，也就是說，第二部分h2的一側(cè)是第一材料201而第二部分h2的另一側(cè)則是第二材料203。此外，第三部分h3只與第二材料203相接,故與第一部分hi相同。
[0020]可以形成圖3中的半導(dǎo)體通孔h的形狀的一個理由是:不同的非等向性(anisotropic)蝕刻率會造成「指導(dǎo)(steering)」機(jī)制。由于材料中的蝕刻率變慢,直徑變的較小，氧化物中的蝕刻輪廓(etching profile)的部分會繼續(xù)蝕刻,而觸及氮化物的部分會因?yàn)槲g刻率變慢而造成直徑的縮小。
[0021]請注意，上述的實(shí)施例只是舉例說明，而非對本發(fā)明的范疇設(shè)限。例如，第一材料201與第二材料203可以是氧化物與氮化物以外的材料。另外，圖2中的結(jié)構(gòu)可以只包含Pl部分(其僅具有第二材料203)以及P2部分(其同時具有第一材料201與第二材料203)，在這個情形中，圖3中的半導(dǎo)體通孔h只具有第一部分hi與第二部分h2。此外，圖2中的結(jié)構(gòu)可以只包含了 P2部分(其同時具有第一材料201與第二材料203)以及P3部分(其僅具有第二材料203)，在這個情形中，圖3中的半導(dǎo)體通孔h只具有第二部分h2與第三部分h3。
[0022]基于上述的實(shí)施例可知，本發(fā)明可以不需要復(fù)雜的步驟即可獲得所要的半導(dǎo)體通孔直徑。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種可以產(chǎn)生具有不同直徑的半導(dǎo)體通孔(hole)的半導(dǎo)體制程方法，包含:提供第一材料以及不同于該第一材料的第二材料；以及 使用蝕刻制程來對該第一材料與該第二材料進(jìn)行蝕刻，以形成穿過該第一材料與該第二材料的半導(dǎo)體通孔； 其中該蝕刻制程針對該第一材料與該第二材料具有不同的蝕刻率(etching rate),以使該半導(dǎo)體通孔會有不同的直徑。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制程方法，其中該第一材料是被該第二材料所包圍。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制程方法，其中該第一材料是氮化物，而該第二材料是氧化物。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制程方法，另包含: 在提供該第一材料與該第二材料之前，提供目標(biāo)裝置；以及 在該第二材料之上提供金屬線，該金屬線可通過該半導(dǎo)體通孔而接觸該目標(biāo)裝置。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制程方法，其中該半導(dǎo)體通孔包含第一部分以及位在該第一部分之下的第二部分；該第二部分的直徑小于該第一部分的直徑；以及該第二部分會一并接觸該第一材料與該第二材料，而該第一部分只會接觸該第二材料。
6.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體制程方法，其中該半導(dǎo)體通孔另包含: 第三部分，是位在該第二部分之下； 其中該第三部分的直徑小于該第二部分的該直徑，以及該第三部分只會接觸該第二材料。
7.如權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體制程方法，其中該第二部分的該直徑是由頂部往底部逐漸減小。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體制程方法，其中該半導(dǎo)體通孔包含第二部分以及位在該第二部分之下的第三部分；該第三部分的直徑小于該第二部分的直徑；該第二部分會一并接觸該第一材料與該第二材料，而該第三材料只會接觸該第二材料。
9.如權(quán)利要求8所述的半導(dǎo)體制程方法，其中該第二部分的該直徑是由頂部往底部逐漸減小。
10.一種具有不同直徑的半導(dǎo)體通孔的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含: 第一材料； 第二材料，其不同于該第一材料；以及 半導(dǎo)體通孔，其具有不同的直徑并穿過該第一材料與該第二材料，其中該半導(dǎo)體通孔是由單一蝕刻制程對該第一材料與該第二材料進(jìn)行蝕刻所形成，且該單一蝕刻制程針對該第一材料所具有的蝕刻率是小于針對該第二材料所具有的蝕刻率。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，另包含: 目標(biāo)裝置，其位在該第一材料與該第二材料之下；以及 金屬線，其位在該第二材料之上，該金屬線可通過該半導(dǎo)體通孔而接觸該目標(biāo)裝置。
12.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體通孔包含第一部分以及位在該第一部分之下的第二部分；該第二部分的直徑小于該第一部分的直徑；該第二部分會一并接觸該第一材料與該第二材料，而該第一部分只會接觸該第二材料。
13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體通孔另包含:第三部分，其位在該第二部分之下； 其中該第三部分的直徑小于該第二部分的該直徑，以及該第三部分只會接觸該第二材料。
14.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其中該半導(dǎo)體通孔包含第二部分以及位在該第二部分之下的第三部分；該第三部分的直徑小于該第二部分的直徑；該第二部分會一并接觸該第一材料與該第二 材料，而該第三部分只會接觸該第二材料。
【文檔編號】H01L21/768GK103456682SQ201310143436
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月31日
【發(fā)明者】丹尼斯·J·培迪, 泰倫斯·B·丹尼爾 申請人:南亞科技股份有限公司