[发明专利]一种半导体器件的制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上依次形成蚀刻停止层、多孔低k介电层和由自下而上层叠的缓冲层和硬掩膜层构成的硬掩膜叠层结构，其中，所述缓冲层由通过改变源气体组成而实施的多次沉积工艺形成的自下而上层叠的三层材料构成，所述三层材料中的下层材料是通过源气体为SiH₄和CO₂的沉积工艺形成的，用于避免后续实施的沉积对所述多孔低k介电层的损伤；中间层材料是通过源气体为SiH₄和N₂O的沉积工艺形成的，用于修复沉积所述下层材料时对所述多孔低k介电层的损伤；上层材料是通过源气体为SiH₄和O₂的沉积工艺形成的，用于构成所述缓冲层的主体，缩减后续实施的湿法清洗的腐蚀液分别对所述缓冲层和所述多孔低k介电层的蚀刻速率的差异；

在所述多孔低k介电层中形成用于填充铜金属互连层的铜金属互连结构；

在所述铜金属互连结构中填充铜金属互连层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述三层材料所实施的沉积的工艺参数包括：功率100-5000W，压力0.1-10Torr，SiH₄的流量10-10000sccm，CO₂的流量10-10000sccm，N₂O的流量10-10000sccm，O₂的流量10-10000sccm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬掩膜层由自下而上层叠的第一硬掩膜层和第二硬掩膜层构成，所述第二硬掩膜层为氧化物硬掩膜层。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一硬掩膜层的构成材料为TiN、BN、AlN或者其组合。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述氧化物硬掩膜层的构成材料包括SiO₂或SiON，且相对于所述第一硬掩膜层的构成材料具有较好的蚀刻选择比。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述铜金属互连结构包括：在所述硬掩膜层中形成用作所述铜金属互连结构中的沟槽的图案的第一开口，以露出所述缓冲层；在所述缓冲层和所述多孔低k介电层中形成用作所述铜金属互连结构中的通孔的图案的第二开口；以所述硬掩膜层为掩膜，同步蚀刻所述缓冲层和所述多孔低k介电层，以在所述多孔低k介电层中形成所述铜金属互连结构。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述蚀刻结束之后，还包括去除通过所述铜金属互连结构露出的蚀刻停止层以及通过湿法清洗实施蚀刻后处理的步骤。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实施所述填充之前，还包括在所述铜金属互连结构的底部和侧壁上依次形成铜金属扩散阻挡层和铜金属种子层的步骤。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，实施所述填充之后，还包括执行化学机械研磨直至露出所述硬掩膜层的步骤。