[發(fā)明專利]具超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的形成方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210047393.2
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN102683268A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐強
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種具有超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：在一硅襯底上依次淀積介電阻擋層、低介電常數(shù)層間介電質(zhì)層和絕緣層，旋涂光刻膠覆蓋所述絕緣層的上表面，曝光顯影后進(jìn)行通孔刻蝕工藝，以形成通孔；

步驟S2：再次旋涂光刻膠充滿通孔及覆蓋剩余絕緣層的上表面，曝光顯影后進(jìn)行溝槽刻蝕工藝，以形成溝槽；

步驟S3：電鍍銅充滿溝槽及覆蓋再次刻蝕后剩余絕緣層的上表面，進(jìn)行平坦化工藝，形成低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)；

步驟S4：旋涂光刻膠覆蓋剩余銅和再次刻蝕后剩余絕緣層的上表面，曝光顯影后進(jìn)行薄膜溝槽刻蝕工藝，形成超低介電常數(shù)薄膜溝槽；

步驟S5：沉積超低介電常數(shù)介電質(zhì)層充滿所述薄膜溝槽并覆蓋剩余銅和第三次刻蝕后剩余絕緣層的上表面，采用紫外線對所述超低介電常數(shù)介電質(zhì)層進(jìn)行照射后，繼續(xù)平坦化工藝，形成超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述步驟S1中所述介電阻擋層覆蓋所述硅襯底的上表面，所述低介電常數(shù)層間介電質(zhì)層覆蓋所述介電阻擋層的上表面，所述絕緣層覆蓋所述低介電常數(shù)層間介電質(zhì)層的上表面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述步驟S1中的介電阻擋層的材質(zhì)為SiN或SiCN。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述絕緣層的材質(zhì)為SiO₂。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的具有超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述光刻膠曝光顯影后去除剩余光刻膠，形成第一光阻，并以該光阻為掩膜進(jìn)行通孔刻蝕工藝。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述步驟S2中的光刻膠曝光顯影后去除剩余光刻膠形成充滿所述通孔并部分覆蓋所述剩余絕緣層的上表面的第二光阻，并以該第二光阻為掩膜進(jìn)行溝槽刻蝕工藝。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述步驟S3中采用化學(xué)機(jī)械研磨工藝對所述銅進(jìn)行平坦化處理，以去除覆蓋在再次刻蝕后剩余絕緣層的上表面的銅。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的具有超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述步驟S4中的光刻膠曝光顯影后去除剩余光刻膠形成完全覆蓋剩余銅的上表面且部分覆蓋再次刻蝕后剩余絕緣層上的第三光阻，并以該第三光阻為掩膜進(jìn)行薄膜溝槽刻蝕工藝。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的具有超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述步驟S5中采用化學(xué)機(jī)械研磨工藝對所述超低介電常數(shù)介電質(zhì)層進(jìn)行平坦化處理，去除覆蓋在剩余銅和第三次刻蝕后剩余絕緣層的上表面的超低介電常數(shù)介電質(zhì)層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的具有超低介電常數(shù)層間介電質(zhì)的銅雙大馬士革結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述通孔刻蝕工藝、所述溝槽刻蝕工藝和所述薄膜溝槽刻蝕工藝均采用干法刻蝕工藝。