[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體器件的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310190198.X
• 申請(qǐng)日: 2013-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN104183538B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹軼賓;趙簡(jiǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所11336
• 代理人: 董巍,高偉

1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成蝕刻停止層、低k介電層、緩沖層和硬掩膜層；

在所述硬掩膜層中形成第一開口，以露出所述緩沖層；

在所述緩沖層和所述低k介電層中形成第二開口；

執(zhí)行兩次一體化刻蝕以在所述低k介電層中形成銅金屬互連結(jié)構(gòu)，在所述兩次一體化刻蝕之間實(shí)施所述硬掩膜層的去除，以降低所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)的深寬比，其中，所述執(zhí)行兩次一體化刻蝕包括：以所述硬掩膜層為掩膜，對(duì)所述緩沖層和所述低k介電層執(zhí)行第一一體化刻蝕，所述第一一體化刻蝕在未露出所述蝕刻停止層時(shí)即終止，以所述緩沖層為掩膜，對(duì)所述低k介電層執(zhí)行第二一體化刻蝕，所述第二一體化刻蝕于露出所述蝕刻停止層時(shí)終止；

在所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)中形成銅金屬層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述實(shí)施所述硬掩膜層的去除包括：在所述半導(dǎo)體襯底上形成犧牲材料層；回蝕刻所述犧牲材料層，所述回蝕刻于所述硬掩膜層完全露出之后時(shí)終止；去除所述硬掩膜層；去除所述犧牲材料層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，采用旋涂工藝形成所述犧牲材料層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述犧牲材料層為底部抗反射涂層。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述回蝕刻的工藝條件為：蝕刻氣體的組分為O₂和Ar，蝕刻氣體的流量為100-1000sccm，壓力為10-100mTorr。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，采用干法蝕刻工藝去除所述硬掩膜層。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述干法蝕刻的工藝條件為：蝕刻氣體的組分為Cl₂，蝕刻氣體的流量為10-100sccm，壓力為10-100mTorr。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，采用灰化工藝去除所述犧牲材料層。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一開口用作所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)中的溝槽的圖案，所述第二開口用作所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)中的通孔的圖案。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二一體化刻蝕結(jié)束之后，還包括去除通過(guò)所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)露出的蝕刻停止層以及實(shí)施蝕刻后處理的步驟。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述銅金屬層之前，還包括在所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)的底部和側(cè)壁上依次形成銅金屬擴(kuò)散阻擋層和銅金屬種子層的步驟。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述緩沖層由自下而上層疊的八甲基環(huán)化四硅氧烷層和正硅酸乙酯層構(gòu)成。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬掩膜層由自下而上層疊的金屬硬掩膜層和氧化物硬掩膜層構(gòu)成。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述金屬硬掩膜層的構(gòu)成材料為TiN、BN、AlN或者其組合。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述氧化物硬掩膜層的構(gòu)成材料包括SiO₂或SiON，且相對(duì)于所述金屬硬掩膜層的構(gòu)成材料具有較好的蝕刻選擇比。