[发明专利]双镶嵌结构的形成方法

权利要求书

1.一种双镶嵌结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，在所述基底上形成有介质层；

刻蚀所述介质层形成通孔和沟槽，所述沟槽位于所述通孔上，所述通孔与所述沟槽连通，所述通孔在垂直于介质层上表面的投影位于所述沟槽内；

去除所述通孔和沟槽侧壁的凸部，所述凸部是在刻蚀介质层形成通孔和沟槽的过程中产生；

在所述沟槽和通孔内填充导电层，所述通孔内的导电层作为插塞，所述沟槽内的导电层作为互连线；

去除所述通孔和沟槽侧壁的凸部的方法为：使用含氟等离子体刻蚀通孔和沟槽侧壁；

在使用含氟等离子体刻蚀通孔和沟槽侧壁过程中，偏置功率范围为0-100W；

所述介质层的材料为低K介电材料或超低K介电材料。

2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述介质层中形成通孔和沟槽的方法包括：

在所述介质层上形成具有第一开口的硬掩模层，所述第一开口定义沟槽的位置；

在所述第一开口之间的介质层中形成第二开口，所述第二开口的深度小于介质层的厚度，所述第二开口位于所述第一开口范围内，所述第二开口定义通孔的位置；

以所述硬掩模层为掩模，刻蚀所述介质层形成通孔和沟槽，所述通孔对应第二开口的位置，所述沟槽对应第一开口的位置。

3.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，对含氟气体进行等离子体化形成含氟等离子体，所述含氟气体为NF₃、CF₄中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的形成方法，其特征在于，对所述含氟气体进行等离子体化的射频功率范围为50W-500W；含氟气体的流量范围为10sccm-200sccm；刻蚀时间范围为10s-600s。

5.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在使用含氟等离子体刻蚀通孔和沟槽侧壁过程，还向反应腔内通入O₂等离子体、N₂等离子体、CO等离子体、CO₂等离子体中的一种或多种。

6.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，形成具有第一开口的硬掩模层的方法包括：

在所述介质层上沉积碳硅层，在所述碳硅层上形成硬掩模层，在所述硬掩模层上形成第一抗反射层；

在所述第一抗反射层上形成图形化的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层定义第一开口的位置；

以所述图形化的光刻胶层为掩模，刻蚀第一抗反射层、硬掩模层，至暴露碳硅层，在所述硬掩模层中形成第一开口；

去除图形化的光刻胶层和剩余第一抗反射层。

7.如权利要求6所述的形成方法，其特征在于，在所述第一开口之间的介质层中形成第二开口的方法包括：

形成填充材料层，所述填充材料层覆盖硬掩模层和碳硅层、填充满第一开口；

在所述填充材料层上形成第二抗反射层，在所述第二抗反射层上形成图形化的光刻胶层，所述图形化的光刻胶层定义第二开口的位置；

以所述图形化的光刻胶层为掩模，刻蚀所述第二抗反射层、填充材料层、碳硅层和部分厚度的介质层，在所述介质层中形成第二开口；

去除图形化的光刻胶层、剩余第二抗反射层和填充材料层。

8.如权利要求2所述的形成方法，其特征在于，所述硬掩模层为金属硬掩模层。

9.如权利要求8所述的形成方法，其特征在于，所述金属硬掩模层的材料为氮化钛或氮化硼。

10.如权利要求9所述的形成方法，其特征在于，形成所述金属硬掩模层的方法为化学气相沉积或物理气相沉积。

11.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述通孔和沟槽中填充导电层的方法包括：

形成导电材料层，所述导电材料层覆盖介质层、填充满通孔和沟槽；

去除高出介质层表面的导电材料层，形成导电层。

12.如权利要求11所述的形成方法，其特征在于，去除高出介质层表面的导电材料层的方法为化学机械研磨，或者回刻蚀。

13.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述低K介电材料为SiO₂、SiOF、SiCOH、SiCO、或者SiCON；所述超低K介电材料为黑钻石。

14.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述基底上还形成有刻蚀阻挡层，所述介质层位于刻蚀阻挡层上。