[發(fā)明專利]雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310631357.5
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103646921A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳敏;楊渝書;王一
• 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: 上海天辰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;陶金龍

1.一種雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟S01，提供一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其自下而上依次具有阻擋層、低介電常數(shù)層、金屬掩膜層和頂層；

步驟S02，在該半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之上依次涂覆第一抗反射層和第一光刻膠，圖案化該第一光刻膠，以形成溝槽圖形；

步驟S03，依次刻蝕去除該溝槽圖形內(nèi)的第一抗反射層、頂層、金屬掩膜層和部分低介電常數(shù)層，之后去除該第一光刻膠，形成溝槽；

步驟S04，在步驟S03得到的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)之上涂覆第二抗反射層和第二光刻膠，圖形化該第二光刻膠，以形成溝槽兩側(cè)的通孔圖形；

步驟S05，依次刻蝕去除該通孔圖形內(nèi)的第二抗反射層、頂層、金屬掩膜層和部分低介電常數(shù)層，之后去除該第二光刻膠，形成溝槽兩側(cè)的通孔；

步驟S06，通過干法刻蝕，預(yù)處理該溝槽下低介電常數(shù)層的邊緣，形成小尺寸斜面；

步驟S07，以金屬掩膜層為掩膜，刻蝕溝槽下的部分低介電常數(shù)層，并打開通孔，形成雙大馬士革結(jié)構(gòu)，且使斜面尺寸變大。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：步驟S07中刻蝕溝槽下的部分低介電常數(shù)層達到溝槽深度要求的30-70%，且步驟S07之后還包括：步驟S08，通過干法刻蝕，繼續(xù)處理該溝槽下低介電常數(shù)層的斜面，使斜面尺寸繼續(xù)變大；步驟S09，以金屬掩膜層為掩膜，刻蝕溝槽下的部分低介電常數(shù)層以達到溝槽深度要求，使斜面尺寸進一步變大，并得到大尺寸斜面。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：步驟S06中干法刻蝕是使用含有CF₄和Ar的混合氣體。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：步驟S06所用的CF₄流量為80-120標準立方厘米/分鐘；所用的Ar流量為80-120標準立方厘米/分鐘；在刻蝕反應(yīng)腔體內(nèi)進行的壓力為50-80毫托；在刻蝕反應(yīng)腔體內(nèi)的時間為10-30秒；所用的高頻功率為200-400瓦，低頻功率為200-400瓦。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：步驟S08中干法刻蝕是使用含有CF₄和Ar的混合氣體。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：步驟S08所用的CF₄流量為80-120標準立方厘米/分鐘；所用的Ar流量為80-120標準立方厘米/分鐘；在刻蝕反應(yīng)腔體內(nèi)進行的壓力為50-80毫托；在刻蝕反應(yīng)腔體內(nèi)的時間為10-30秒；所用的高頻功率為200-400瓦，低頻功率為200-400瓦。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：步驟S03中是刻蝕去除1-20%厚度的低介電常數(shù)層。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：步驟S05中是刻蝕去除后保留10-30%厚度的低介電常數(shù)層。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：步驟S03、步驟S05、步驟S07和步驟S09的刻蝕介質(zhì)是含有C_XH_Y的氣體。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：步驟S03的刻蝕介質(zhì)含有C₂H₄，步驟S05的刻蝕介質(zhì)含有C₄F₈和CH₂F₂，步驟S07的刻蝕介質(zhì)含有C₄F₈，步驟S09的刻蝕介質(zhì)含有CF₄和C₄F₈。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：步驟S03的刻蝕介質(zhì)還含有Cl₂、O₂、Ar，步驟S05的刻蝕介質(zhì)還含有N₂、Ar，步驟S07的刻蝕介質(zhì)還含有O₂、N₂、Ar，步驟S09的刻蝕介質(zhì)還含有Ar。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項所述的雙大馬士革結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于：該頂層是二氧化硅、該金屬掩膜層是TiN，該低介電常數(shù)層是BD、該阻擋層是NDC，它們通過化學(xué)氣相沉積或物理氣相沉積依次沉積。