[发明专利]半导体器件的形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

在半导体衬底上形成金属连接层，并在所述金属连接层上形成盖层；

形成低k介电层，所述低k介电层形成于所述盖层的上方，在所述低k介电层上形成层间介质层，并在所述层间介质层上形成硬掩膜层；

以所述硬掩膜层为掩膜刻蚀所述层间介质层以形成连接孔，暴露所述低k介电层；

形成覆盖所述连接孔的内壁的侧墙；和

除去暴露的所述低k介电层和所述硬掩膜层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述硬掩膜层的材料包括：TiN、TaN、AlN中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述低k介电层的材料包括：AlN和/或Al₂O₃。

4.根据权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述低k介电层的工艺为原子层沉积工艺。

5.根据权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，除去暴露的所述低k介电层和所述硬掩膜层的工艺过程包括：先除去所述低k介电层，再除去所述硬掩膜层。

6.根据权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，除去所述低k介电层的工艺包括原子层刻蚀工艺。

7.根据权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述原子层刻蚀工艺的工艺步骤包括：乙酰丙酮锡Sn(acac)₂、氟化氢HF与所述低k介电层中的Al₂O₃进行化学反应，生成易去除的产物Al(acac)₃，不断地进行所述化学反应，直至将暴露的所述低k介电层除去，所述化学反应的温度为150℃～250℃。

8.根据权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，除去所述硬掩膜层的工艺为干法刻蚀工艺。

9.根据权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺包括第一化学干法刻蚀。

10.根据权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一化学干法刻蚀的工艺条件包括：CF₄、N₂、O₂三种气体的混合，CF₄的气体流量范围为10sccm～50sccm，N₂的气体流量范围为30sccm～100sccm，O₂的气体流量范围为5sccm～30sccm，反应温度范围为20℃～70℃，反应时间范围为100s～300s。

11.根据权利要求10所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一化学干法刻蚀对所述硬掩膜层和对所述层间介质层的刻蚀选择比大于等于100。

12.根据权利要求11所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一化学干法刻蚀对所述硬掩膜层和对所述侧墙的刻蚀选择比大于等于20。

13.根据权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：去除所述硬掩膜层后，去除所述盖层和所述侧墙。

14.根据权利要求3所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，除去暴露的所述低k介电层和所述硬掩膜层的工艺过程还包括：先去除所述低k介电层，再同时去除所述硬掩膜层和所述盖层。

15.根据权利要求14所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，同时除去所述硬掩膜层和所述盖层的工艺包括第二化学干法刻蚀。