[发明专利]互连结构及其制造方法

说明书

本发明公开了一种互连结构及其制造方法，涉及半导体技术领域。其中，所述方法包括：提供在金属互连层上的第一电介质层；在所述第一电介质层上沉积碳氟化合物层；在所述碳氟化合物层上沉积第二电介质层；以所述碳氟化合物层为蚀刻停止层对所述第二电介质层进行刻蚀，以形成到所述碳氟化合物层的开口。本发明能够提高金属互连线的一致性。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种互连结构及其制造方法。

背景技术

随着集成电路工艺的发展，器件的尺寸越来越小，为了降低金属互连线之间的寄生电容，低k电介质材料逐渐代替二氧化硅被用在互连结构中。多孔超低k材料可以进一步降低互连结构中的电介质材料的介电常数，因此在更小尺寸的器件中的互连结构中倾向于采用多孔超低k材料。

在形成金属互连线之前需要对多孔超低k材料进行刻蚀以形成开口，开口的一致性关系到金属互连线的一致性。本发明的发明人发现，利用多孔超低k材料作为互连结构中的电介质材料时金属互连线的一致性比较差，这使得金属互连线之间的寄生电容会增大。

发明内容

本发明的一个实施例的目的在于提出一种互连结构的制造方法，能够提高金属互连线的一致性。

根据本发明的一个实施例，提供了一种互连结构的制造方法，包括：提供在金属互连层上的第一电介质层；在所述第一电介质层上沉积碳氟化合物层；在所述碳氟化合物层上沉积第二电介质层；以所述碳氟化合物层为蚀刻停止层对所述第二电介质层进行刻蚀，以形成到所述碳氟化合物层的开口。

在一个实施例中，所述以所述碳氟化合物层为蚀刻停止层对所述第二电介质层进行刻蚀，以形成到所述碳氟化合物层的开口包括：在所述第二电介质层上形成图案化的硬掩模层，所述硬掩膜层具有延伸到所述硬掩膜层中的第一开口；在所述硬掩模层上形成图案化的第一掩模层，所述第一掩模层具有延伸到所述第一开口的底部的第二开口；以所述第一掩模层为掩模刻蚀所述硬掩模层和所述第二电介质层；去除所述第一掩模层，从而形成到所述碳氟化合物层的所述开口。

在一个实施例中，所述方法还包括：以剩余的硬掩模层为掩模去除所述开口下的碳氟化合物层和第一电介质层，并去除第一开口下的硬掩模层和第一电介质层，从而形成到所述金属互连层的通孔和到剩余的碳氟化合物层的沟槽。

在一个实施例中，所述第一掩模层具有延伸到所述第一开口的底部的两个第二开口，从而形成到所述金属互连层的两个通孔。

在一个实施例中，所述在所述第二电介质层上形成图案化的硬掩模层包括：在所述第二电介质层上依次形成第一硬掩模层、第二硬掩模层和第三硬掩模层；在所述第三硬掩模层之上形成图案化的第二掩模层；以所述第二掩模层为掩模刻蚀所述第三硬掩模层和所述第二硬掩模层，从而形成延伸到所述第二硬掩模层中或延伸到所述第一硬掩模层的表面的第一开口；去除所述第二掩模层。

在一个实施例中，所述在所述第三硬掩模层之上形成图案化的第二掩模层包括：在所述第三硬掩模层上形成遮蔽氧化物层；在所述遮蔽氧化物层上形成所述第二掩模层；所述以所述第二掩模层为掩模刻蚀所述第三硬掩模层和所述第二硬掩模层包括：以所述第二掩模层为掩模刻蚀所述遮蔽氧化物层、所述第三硬掩模层和所述第二硬掩模层；在去除所述第二掩模层之后，所述方法还包括：去除剩余的遮蔽氧化物层。

在一个实施例中，所述第一开口延伸到所述第二硬掩模层的中间位置以下。

在一个实施例中，所述第一硬掩模层包括无孔的SiOCH；所述第二硬掩模层包括TEOS；所述第三硬掩模层包括TiN。

在一个实施例中，在所述第一电介质层上沉积碳氟化合物层后，还包括：对沉积的碳氟化合物层进行含氧的等离子体处理。

在一个实施例中，所述含氧的等离子体的源气体包括O₂、O₃或H₂O。