[发明专利]互连结构的形成方法

权利要求书

1.一种互连结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底表面具有介质层；

在所述介质层表面形成硬掩膜层，所述硬掩膜层具有开口，暴露出介质层的部分表面；

以所述硬掩膜层为掩膜，刻蚀所述介质层，在所述介质层内形成第一开口，所述第一开口的深度小于介质层的高度；

对所述第一开口的侧壁和底部进行处理，形成牺牲层；

以所述硬掩膜层为掩膜，沿第一开口刻蚀所述牺牲层和介质层，形成沟槽，所述沟槽深度小于介质层的高度；

填充所述沟槽，形成金属层，所述金属层填充满所述沟槽并覆盖硬掩膜层的表面；

以介质层为停止层，对所述金属层进行平坦化，暴露出牺牲层和介质层的表面；

去除所述牺牲层，在所述金属层两侧形成第二开口；

在所述第二介质层、金属层表面形成盖帽层，所述盖帽层填充满所述第二开口。

2.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述第一开口的底部低于硬掩膜层表面

3.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，对所述第一开口的侧壁和底部进行处理，形成牺牲层的方法为等离子体处理。

4.根据权利要求3所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述等离子体处理采用含O₂的气体作为等离子体源。

5.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述牺牲层与第一介质层之间的刻蚀选择比大于5:1。

6.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述牺牲层中碳元素的质量浓度小于介质层中碳元素的质量浓度，所述牺牲层中碳元素的质量浓度小于5%。

7.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述牺牲层的厚度为

8.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，去除所述牺牲层的方法为湿法刻蚀工艺。

9.根据权利要求8所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺采用HF溶液作为刻蚀溶液，所述HF溶液中，H₂O与HF的摩尔比为300:1～1000:1。

10.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述介质层包括位于基底表面的刻蚀阻挡层和位于所述刻蚀阻挡层表面的低K介质层。

11.根据权利要求10所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述刻蚀阻挡层的材料为SiN、SiCN或SiONCH，厚度范围为

12.根据权利要求10所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述低K介质层的材料为碳化硅、碳氧化硅、有机硅氧烷聚合物、氟碳化合物。

13.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层为堆叠结构，包括第一硬掩膜层和位于所述第一硬掩膜层表面的第二硬掩膜层。

14.根据权利要求13所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述第一硬掩膜层的材料为SiO₂。

15.根据权利要求13所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述第二硬掩膜层的材料为TiN。

16.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，还包括：在形成所述牺牲层之后，在所述硬掩膜层和第一开口内形成图形化掩膜层，所述图形化掩膜层暴露出第一开口底部的牺牲层的部分表面；以所述图形化掩膜层为掩膜，刻蚀所述牺牲层和第一介质层，形成通孔。

17.根据权利要求16所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述图形化掩膜层的材料为光刻胶。

18.根据权利要求16所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述金属层包括覆盖沟槽和通孔内壁的扩散阻挡层和位于所述扩散阻挡层表面的铜金属层。

19.根据权利要求18所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述扩散阻挡层的材料为Ta、TaN、Ti、TiN、Ru、RuN、W或WN，厚度范围为

20.根据权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述盖帽层的材料为SiN、SiCN、SiOCH或SiONCH，厚度范围为