[发明专利]一种双大马士革铜互连结构的制造方法

权利要求书

1.一种双大马士革铜互连结构的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在硅片或前层上依次沉积刻蚀阻挡层、第一氧化硅层、第一超低介电常数薄膜、第二氧化硅层和第二超低介电常数薄膜；

步骤2，刻蚀第二超低介电常数薄膜、第二氧化硅层和部分第一超低介电常数薄膜，形成底部尚未开通的通孔；

步骤3，刻蚀第二超低介电常数薄膜形成沟槽，所述沟槽的位置对应于所述通孔且其大小大于或等于所述通孔的大小；同时，同步刻蚀底部尚未开通的通孔下方的第一超低介电常数薄膜、第一氧化硅层和刻蚀停止层，形成通孔；

步骤4，进行填充淀积工艺以形成金属层。

2.如权利要求1所述的双大马士革铜互连结构的制造方法，其特征在于，所述沉积第一超低介电常数薄膜和第二超低介电常数薄膜在同一腔体中完成。

3.如权利要求1所述的双大马士革铜互连结构的制造方法，其特征在于，所述第二氧化硅层厚度为100-700 ?。

4.如权利要求1所述的双大马士革铜互连结构的制造方法，其特征在于，所述步骤1中还包括在所述第二超低介电常数薄膜上沉积超低介电常数薄膜保护膜和金属硬模。

5.如权利要求4所述的双大马士革铜互连结构的制造方法，其特征在于，所述金属硬模的材料为Ta、Ti、W、TaN、TiN或WN。

6.如权利要求4所述的双大马士革铜互连结构的制造方法，其特征在于，所述步骤2中包括：

步骤2.1，在金属硬模上沉积第一底部抗反射涂层，在第一底部抗反射涂层上涂覆光刻胶并通过光刻形成第一刻蚀窗口，刻蚀第一刻蚀窗口内的第一底部抗反射涂层和金属硬模，刻蚀停留在超低介电常数薄膜保护膜上；去除光刻胶和第一底部抗反射涂层，在金属硬模中形成第二刻蚀窗口，所述第二刻蚀窗口用于在后续步骤中作为刻蚀沟槽的窗口；

步骤2.2，沉积第二底部抗反射涂层，在第二底部抗反射涂层上涂覆光刻胶并通过光刻形成第三刻蚀窗口，所述第三刻蚀窗口用于在后续步骤中作为刻蚀通孔的窗口，所述第三刻蚀窗口与第二刻蚀窗口位置对应且第三刻蚀窗口大小小于或等于第二刻蚀窗口；刻蚀第二底部抗反射涂层、超低介电常数薄膜保护膜、第二超低介电常数薄膜、第二氧化硅层和部分第一超低介电常数薄膜，形成底部尚未开通的通孔。

7.如权利要求6所述的双大马士革铜互连结构的制造方法，其特征在于，所述步骤3中包括去除光刻胶和第二底部抗反射涂层，暴露出第二刻蚀窗口；刻蚀第二刻蚀窗口内的超低介电常数薄膜保护膜和第二超低介电常数薄膜形成沟槽。

8.如权利要求7所述的双大马士革铜互连结构的制造方法，其特征在于，所述步骤4包括在所述通孔和沟槽内溅射沉积金属势垒层和铜的籽晶层，采用电镀工艺进行铜填充淀积，形成金属层。

9.如权利要求8所述的双大马士革铜互连结构的制造方法，其特征在于，还包括步骤5，所述步骤5包括化学机械研磨除去金属层、金属势垒层、铜的籽晶层、金属硬模、超低介电常数薄膜保护膜和部分第二超低介电常数薄膜，形成铜的互连结构。

10.如权利要求1所述的双大马士革铜互连结构的制造方法，其特征在于，所述第一和/或第二超低介电常数薄膜的介电常数为2.2~2.8。