[發明專利]一種半導體器件及其制作方法

有效

• 申請號: 201310068026.5
• 申請日: 2013-03-04
• 公開（公告）號: CN104037117B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 周鳴
• 申請（專利權）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;H01L23/522
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所11336
• 代理人: 董巍,高偉

1.一種半導體器件的制作方法，包括：

在半導體襯底上依次形成低k介電層和第一低k介電硬掩膜層，所述第一低k介電硬掩膜層的材料為沒有經過紫外線處理的低k介電材料，所述低k介電材料包含致孔劑；

在所述第一低k介電硬掩膜層上形成金屬硬掩膜層；

圖案化所述金屬硬掩膜層和所述第一低k介電硬掩膜層以形成開口；

執行紫外光固化處理，以擴大所述第一低k介電硬掩膜層的開口尺寸的同時降低介電常數；

刻蝕處理所述低k介電層以形成溝槽結構；

移除所述金屬硬掩膜層；

在所述溝槽結構中沉積形成銅金屬層。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述低k介電層和所述第一低k介電硬掩膜層之間還形成有第二低k介電硬掩膜層。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二低k介電硬掩膜層材料為黑鉆石。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述圖案化步驟包括，在所述金屬硬掩膜層上形成圖案化的光刻膠，刻蝕所述金屬硬掩膜層和所述第一低k介電硬掩膜層，然后去除所述圖案化的光刻膠。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在進行所述紫外光固化步驟的同時施加含有氧氣或者臭氧的等離子體氣體。

6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述紫外光固化步驟之后還包括濕法清洗的步驟。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，采用電化學電鍍的方法沉積所述銅金屬層。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，在沉積所述銅金屬層之前還包括在所述溝槽結構內沉積擴散阻擋層和銅晶種層的步驟。

9.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述半導體襯底和所述低k介電層之間還形成有刻蝕停止層。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，所述刻蝕停止層材料為含碳的氮化硅。

11.一種采用如權利要求1-10中任一方法形成的半導體器件結構，包括：

半導體襯底；

在所述半導體襯底上形成的低k介電層和第一低k介電硬掩膜層，在所述低k介電層和所述第一低k介電硬掩膜層中形成的溝槽結構，所述溝槽結構位于所述第一低k介電硬掩膜層的部分的寬度大于位于所述低k介電層的部分的寬度，所述溝槽結構位于所述第一低k介電硬掩膜層的部分的側壁呈內凹狀；

在所述溝槽結構中沉積形成的銅金屬層。

12.如權利要求11所述的結構，其特征在于，所述第一低k介電硬掩膜層包含致孔劑。

13.如權利要求11所述的結構，其特征在于，所述低k介電層和所述第一低k介電硬掩膜層之間還形成有第二低k介電硬掩膜層。

14.如權利要求13所述的結構，其特征在于，所述第二低k介電硬掩膜層材料為黑鉆石。

15.如權利要求11所述的結構，其特征在于，所述銅金屬層與所述溝槽結構之間還形成有擴散阻擋層和銅晶種層。

16.如權利要求11所述的結構，其特征在于，在所述半導體襯底和所述低k介電層之間還形成有刻蝕停止層。

17.如權利要求16所述的結構，其特征在于，所述刻蝕停止層材料為含碳的氮化硅。