[发明专利]用于低k或者超低k级间电介质图案转移的结构和方法

权利要求书

1.一种用于在级间电介质结构中形成目标关键尺度的互连图案 的方法，所述方法包括：

形成包括一个或者多个级间电介质层的级间电介质结构，各级间 电介质层具有范围从1.5到3.5的介电常数；

在所述级间电介质结构之上形成硬掩模叠层，其中所述硬掩模叠 层包括下方氮化物掩模层和上方氧化物掩模层；

在所述硬掩模叠层之上形成抗蚀剂层；

图案化所述抗蚀剂层以形成关键尺度比所述目标关键尺度小 5nm到30nm的一个或者多个抗蚀剂开口；

通过所述抗蚀剂开口图案化所述硬掩模叠层以形成一个或者多 个硬掩模开口，其中所述硬掩模开口具有所述目标关键尺度；以及

通过所述硬掩模开口图案化所述级间电介质结构以形成与所述 硬掩模开口对准并且由此也具有所述目标关键尺度的互连图案。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过使用含氧蚀刻化学物 的第一反应离子蚀刻(RIE)步骤来图案化所述硬掩模叠层，以及其 中通过使用含氮蚀刻化学物的第二RIE步骤来图案化所述级间电介 质结构。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述图案化的抗蚀剂层在 所述第一RIE步骤过程中被部分地消耗而在所述第二RIE步骤过程中 被完全地消耗。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在所述第二RIE步骤过程 中仅去除所述硬掩模叠层的所述上方氧化物掩模层的上部。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述含氧蚀刻化学物和所 述含氮蚀刻化学物包括从CHF₃、C₄F₈和CF₄中选择的处理气体。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括通过使用基于异丙醇(IPA) 的清洁和漂洗来去除RIE残留物。

7.根据权利要求1所述的方法，其中通过使用电子束光刻来图 案化所述抗蚀剂层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述抗蚀剂开口的关键尺 度比所述目标关键尺度小10nm至20nm。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标关键尺度的范围 从20nm到60nm。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述抗蚀剂层具有范围从 到的厚度。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述下方氮化物掩模层和 所述上方氧化物掩模层各自具有范围从到的厚度。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述下方氮化物掩模层和 所述上方氧化物掩模层各自具有范围从到的厚度。

13.根据权利要求1所述的方法，其中在所述级间电介质结构中 的所述一个或者多个级间电介质层各自包括从无机电介质材料、电介 质聚合物、有机硅酸盐材料、包含SiCOH的电介质材料、旋涂电介 质材料、多孔电介质材料、非多孔电介质材料及其混合物或者组合物 中选择的一种或者多种材料。

14.根据权利要求13所述的方法，其中无机电介质材料包括掺杂 碳的氧化物、掺杂氟的氧化物、氟硅玻璃(FSG)中的一种或多种。

15.根据权利要求1所述的方法，其中所述级间电介质结构还包 括各自位于所述一个或者多个级间电介质层之一上并且各自相对于 所述级间电介质层的蚀刻选择性至少为10∶1的一个或者多个级间盖 层。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述一个或者多个级间 盖层各自包括从硅氧烷、碳化硅及其混合物或者组合物中选择的一种 或者多种材料。

17.根据权利要求16所述的方法，其中硅氧烷包括倍半硅氧烷。

18.根据权利要求17所述的方法，其中倍半硅氧烷包括有机倍半 硅氧烷、氢化倍半硅氧烷、氢化-有机倍半硅氧烷中的一种或多种。