[發明專利]一種減小銅互連溝槽關鍵尺寸的方法

無效

• 申請號: 201310264713.4
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103337476A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發明（設計）人: 韓冬;曾林華;任昱;呂煜坤;張旭昇
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/027
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

1.一種減小器件溝槽關鍵尺寸的方法，應用于銅互聯溝槽制備工藝中，其特征在于，包括以下步驟：

提供一具有金屬硬質掩膜和介質層的半導體結構，所述金屬硬質掩膜覆蓋所述介質層的表面；

刻蝕至介質層形成第一溝槽；

沉積氮化硅膜覆蓋剩余金屬硬質掩膜的表面并填充所述第一溝槽；

回蝕所述氮化硅膜，于所述第一溝槽側壁中形成側墻結構；

以剩余金屬硬質掩膜和所述側墻結構為掩膜刻蝕所述介質層，于所述介質層中形成第二溝槽結構；

其中，所述側墻結構覆蓋部分所述第一溝槽的底部。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在所述金屬硬質掩膜表面制備一抗反射層后再涂覆一層光阻，使用光刻機進行曝光顯影工藝，在光阻形成一窗口圖案，且保證該窗口圖案與所述通孔重合并形成交疊，且該窗口圖案寬度大于通孔的尺寸；

S2、利用所述窗口圖案進行刻蝕至所述介質層，形成第一溝槽，并移除頂部剩余的光阻及抗反射層；

S3、沉積一氮化硅膜覆蓋所述金屬硬掩膜上表面并填充第一溝槽，然后回蝕所述氮化硅膜，去除所述金屬硬掩膜上表面的氮化硅膜，并保留第一溝槽側壁部分氮化硅膜，形成第二溝槽；

S4、利用所述第二溝槽進行刻蝕，至襯底內的通孔頂部后停止；

S5、去除窗口內剩余的氮化硅膜，并進行后續的工藝。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，采用等離子體沉積工藝形成所述氮化硅膜。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在溫度300～500℃，壓力為1～3mtorr，射頻功率為1000～2500w的條件下，通入流量為2000～4000sccm的NH₃氣體，以及流量為500～2000sccm的SIH₄氣體沉積形成所述氮化硅膜。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，采用等離子刻蝕工藝回蝕所述氮化硅膜。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，根據工藝需求調整等離子刻蝕的反應條件控制所述第一溝槽內壁的剩余氮化硅膜的厚度。

7.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，采用濕法清洗去除窗口內壁的剩余氮化硅膜。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，采用濃度為86%的磷酸清洗液去除所述剩余氮化硅膜。