[发明专利]双重图形化方法、形成互连结构的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及双重图形化方法、形成互连结构的方法。

背景技术

随着半导体器件关键尺寸的越来越小，在半导体工艺的工艺结点(二分之一孔距)小于32nm时，在193nm(纳米)水沉浸式光刻条件下利用一个掩膜版作为掩膜形成图形化工艺遇到了物理限制，相邻的图形孔距过小，由于光学邻近效应，会出现相邻图形粘连的现象。基于半导体器件关键尺寸越来越小，利用双重图形化(Double patterning)方法解决以上所述的问题。双重图形化方法的核心思想是将需要形成的图形分割成两种图形，分别为第一图形和第二图形，第一图形和第二图形的关键尺寸分别为需要形成的图形的两倍，然后分别进行第一次图形化形成第一图形，进行第二次图形化形成第二图形，通过这样双重图形化的方法避免出现相邻图形孔距过小而导致的光学邻近效应。

图1a～图1d为现有技术中一种双重图形化的方法的剖面结构示意图，参考图1a～图1d，现有技术中双重图形化的方法为：

参考图1a，提供基底10，在所述基底10上形成低k介质层11，在低k介质层11上形成硬掩膜层12。在硬掩膜层12上形成第一光刻胶层，并对第一光刻胶层进行图形化，定义出第一图形13。

参考图1b，以图形化的第一光刻胶层为掩膜，刻蚀硬掩膜层12，相应的第一图形13定义的图形转移到硬掩膜层12。

参考图1c，形成第二光刻胶层，覆盖所述第一图形13以及介质层11，对第二光刻胶层进行图形化，定义出第二图形14。

参考图1d，以第一图形13和第二图形14为掩膜，刻蚀介质层11，将第一图形13和第二图形14定义的图形转移到介质层11。

然而以上所述的现有技术的双重图形化的方法工艺复杂，需要旋涂两次光刻胶，以及需要硬掩膜层。

为解决以上的技术问题，公开号为US20080150091A1的美国专利申请，公开了一种“利用可图形化的低k介质材料的多重图形化方法(Multiplepatterning using patternable low-k dielectric materials)”，其中，可图形化的低k介质材料具有光刻胶和低k材料双重性质，对该可图形化的低k介质层进行图形化时，不需要光刻胶和硬掩膜层，可以直接对其进行光刻然后刻蚀形成预定的结构。图2a和图2b为该专利申请中公开的方法的剖面结构示意图，参考图2a～图2b，该专利申请中公开的多重图形化方法，包括：参考图2a，提供基底20，在基底20上形成中间层21，在一些实施例中该中间层也可以没有；在中间层21上形成抗反射层(anti-reflection，ARC)22；在抗反射层22形成第一可图形化低k介质层，图形化第一可图形化低k介质层形成第一结构23；然后，形成第二可图形化低k介质层24，覆盖所述第一结构23以及抗反射层22。参考图2b，图形化第二低k介质层，形成第二结构25，第二结构25的高度大于第一结构23的高度；之后，刻蚀抗反射层22和中间层21，将第一结构23和第二结构25定义的图形转移到抗反射层22和中间层21。

然而，发明人发现用以上所述的方法形成器件时，会影响器件的性能。

发明内容

本发明解决的问题是现有技术的双重图形化的方法，会影响器件性能的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种双重图形化方法，包括：

提供基底；

在所述基底上形成抗反射层；

在所述抗反射层上形成第一可图形化介质层；

图形化所述第一可图形化介质层，形成第一结构；

形成第二可图形化介质层，覆盖所述第一结构和抗反射层，且所述第二可图形化介质层的厚度大于所述第一结构的高度；

去除部分所述第二可图形化介质层，使所述第二可图形化介质层的厚度与所述第一结构的高度之差小于200埃；

图形化所述去除了部分的第二可图形化介质层，形成第二结构；

刻蚀所述抗反射层，露出所述基底，将所述第一结构和第二结构形成的图形转移到所述抗反射层。

可选的，利用溶剂处理或者干法刻蚀去除部分所述第二可图形化介质层。

可选的，所述溶剂处理中使用的溶剂选自环己酮，环己酮衍生物，2-羟基-2-甲基丙酸甲酯，2-甲氧基-1-丙醇乙酸酯其中之一或者他们的任意组合。

可选的，所述干法刻蚀中使用的偏置功率小于50w。