[發(fā)明專利]形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210133587.4
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN103377996A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張海洋;王冬江
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括：

提供基底，在所述基底上形成含碳介質(zhì)層；

在所述的介質(zhì)層上形成第一圖形化的掩膜層，定義互連溝槽的位置；

在所述介質(zhì)層及第一圖形化的掩膜層上形成第二圖形化的掩膜層，定義通孔的位置；

以所述第二圖形化的掩膜層為掩膜刻蝕介質(zhì)層，形成通孔，在刻蝕時，介質(zhì)層中的碳被損耗；

去除第二圖形化的掩膜層，在所述通孔中通入CH₄等離子體以補充介質(zhì)層中被損耗的碳；

以所述第一圖形化的掩膜層為掩膜刻蝕介質(zhì)層，形成互連溝槽；

去除所述第一圖形化的掩膜層；

在所述通孔和互連溝槽中填充導(dǎo)電材料形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述去除第二圖形化的掩膜層，在所述通孔中通入CH₄等離子體以補充介質(zhì)層中被損耗的碳，包括：

在去除第二圖形化的掩膜層之后，在所述通孔中通入CH₄等離子體以補充介質(zhì)層中被損耗的碳；

或者，在去除第二圖形化的掩膜層之前，在所述通孔中通入CH₄等離子體以補充介質(zhì)層中被損耗的碳。

3.根據(jù)權(quán)利要求1述的形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述去除第二圖形化的掩膜層，在所述通孔中通入CH₄等離子體以補充介質(zhì)層中被損耗的碳包括：

去除部分厚度的第二圖形化的掩膜層之后，在所述通孔中通入CH₄等離子體以補充介質(zhì)層中被損耗的碳；

重復(fù)所述去除部分厚度的第二圖形化的掩膜層和通入CH₄等離子體的步驟，直至完全去除第二圖形化的掩膜層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，還包括：去除第一圖形化的掩膜層后，在所述通孔中通入CH₄等離子體，以補充介質(zhì)層中所損耗的碳。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述第二圖形化的掩膜層的材料為光刻膠。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，利用灰化去除第二圖形化的掩膜層，所述灰化工藝中使用的氣體為CO₂氣體或者CO₂與CO氣體的混合氣體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，還包括：在通入CH₄等離子體時，在通孔中通入N₂等離子體。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，在所述通孔中通入CH₄等離子體和N₂等離子體的步驟包括：在基底所在的反應(yīng)腔內(nèi)通入CH₄氣體和N₂氣體，對所述CH₄氣體和N₂氣體進行等離化，獲得CH₄等離子體和N₂等離子體，并對所述CH₄等離子體和N₂等離子體施加偏壓，使所述CH₄等離子體和N₂等離子體通入通孔內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，使用頻率為2MHz-60MHz，功率為100W-500W的射頻發(fā)生器等離化CH₄氣體和N₂氣體。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)方法，其特征在于，所述反應(yīng)腔內(nèi)的壓強范圍為：10-100mTorr，所述N₂氣體的流動速率為：100-500sccm，CH₄氣體的流動速率為：10-200sccm。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，

所述介質(zhì)層為單層結(jié)構(gòu)或疊層結(jié)構(gòu)。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的形成雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，

所述單層結(jié)構(gòu)的介質(zhì)層的材料為低-K材料，或者超低-K材料。