[发明专利]半导体结构及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体结构的制造方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底中形成有底层互连结构；

在所述基底和底层互连结构上形成底部阻挡层；

在所述底部阻挡层上形成刻蚀停止层；

在所述刻蚀停止层上形成介电层；

在所述介电层上形成硬掩膜层，所述硬掩膜层内具有沟槽图形开口，所述沟槽图形开口的延伸方向为第一方向，与所述第一方向相垂直的为第二方向；

形成覆盖所述硬掩膜层的通孔图形层，所述通孔图形层内具有通孔图形开口；其中，所述通孔图形开口位于所述沟槽图形开口上方，且在第二方向上，所述通孔图形开口的尺寸大于所述沟槽图形开口的尺寸；

以所述通孔图形层为掩膜，刻蚀部分厚度的所述介电层，在所述介电层内形成初始通孔；

去除所述通孔图形层；

去除所述通孔图形层后，以所述硬掩膜层为掩膜，刻蚀所述介电层形成初始沟槽，且所述刻蚀过程使所述初始通孔露出所述刻蚀停止层，所述初始通孔和所述初始沟槽构成初始开口；其中，所述初始沟槽底部和初始通孔顶部相连通；

去除所述硬掩膜层；

去除所述硬掩膜层后，去除所述初始开口露出的刻蚀停止层及底部阻挡层，形成露出所述底层互连结构的开口；

其中，形成露出所述底层互连结构的开口的步骤包括：采用第一刻蚀工艺，去除所述初始开口露出的刻蚀停止层，其中，所述第一刻蚀工艺对所述刻蚀停止层的刻蚀速率大于对所述底部阻挡层的刻蚀速率，所述第一刻蚀工艺为干法刻蚀工艺；所述第一刻蚀工艺后，采用第二刻蚀工艺，去除所述初始开口露出的底部阻挡层，形成贯穿所述介电层、刻蚀停止层以及底部阻挡层且露出所述底层互连结构的开口；

形成露出所述底层互连结构的开口后，向所述开口内填充导电材料，以形成互连结构。

2.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述刻蚀停止层的材料为SiCN或SiCO。

3.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述硬掩膜层的材料为TiN、Ti或CuN。

4.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述底部阻挡层的材料为AlN。

5.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺为等离子干法刻蚀工艺；

所述干法刻蚀工艺的参数包括：刻蚀气体为CF4、CHF₃、NF₃、CH₂F₂或C₄F₈，稀释气体为N₂、O₂、CO、He或Ar，所述刻蚀气体的气体流量为10sccm至200sccm，所述稀释气体的气体流量为10sccm至200sccm，腔室压强为30mTorr至200mTorr。

6.如权利要求1所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述第二刻蚀工艺为湿法刻蚀工艺。

7.如权利要求6所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述湿法刻蚀工艺所采用的刻蚀溶液为羟基多巴胺有机溶剂，刻蚀时间为20秒至100秒。

8.如权利要求4所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，在所述底部阻挡层上形成所述刻蚀停止层后，在所述刻蚀停止层上形成介电层之前，所述制造方法还包括：在所述刻蚀停止层上形成顶部阻挡层；

在所述刻蚀停止层上形成介电层的步骤中，在所述顶部阻挡层上形成所述介电层；

形成所述初始开口的步骤中，所述刻蚀过程使所述初始通孔露出所述顶部阻挡层；

去除所述硬掩膜层的步骤中，还去除所述初始开口底部的顶部阻挡层；

形成所述互连结构的步骤中，所述互连结构还贯穿所述顶部阻挡层。

9.如权利要求8所述的半导体结构的制造方法，其特征在于，所述顶部阻挡层的材料为AlN。