[发明专利]一种双大马士革结构的制作方法

权利要求书

1.一种双大马士革结构的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提供一半导体衬底，所述半导体衬底由下至上依次包括导电层、第一刻蚀停止层、第一介电层、第二刻蚀停止层以及第二介电层，所述半导体衬底中形成有通孔，所述通孔暴露所述第一刻蚀停止层，且所述通孔中填充有底部抗反射层；

S2：对所述第二介电层进行第一次刻蚀，形成沟槽的第一部分，所述通孔位于所述沟槽的第一部分的底部，所述通孔的开口尺寸小于所述沟槽的第一部分的开口尺寸，所述底部抗反射层被消耗掉一部分，其中，本步骤的刻蚀介质选用含有CF₄、CHF₃、O₂、C4F₈和Ar的混合气体；

S3：沿所述沟槽的第一部分对所述第二介电层进行第二次刻蚀，形成沟槽的第二部分，所述沟槽的第二部分位于所述沟槽的第一部分的底部，所述底部抗反射层再次被消耗掉一部分，所述底部抗反射层的高度低于所述第二刻蚀停止层，其中，本步骤的刻蚀介质选用含有O₂、C4F₈和Ar的混合气体；

S4：采用反应性气体清洁所述通孔暴露出来的侧壁，其中，本步骤的刻蚀介质选用含有O₂和Ar的混合气体；

S5：对所述沟槽的第二部分以及通孔进行刻蚀，所述沟槽的第二部分暴露所述第一介电层，所述通孔暴露所述导电层；以及

S6：在所述沟槽的第一部分、第二部分以及所述通孔中形成填充层，以形成双大马士革结构。

2.如权利要求1所述的双大马士革结构的制作方法，其特征在于，步骤S4所用的O₂的流量为1400～1600标准立方厘米/分钟；在刻蚀反应腔室内的压强为300～500毫托；在刻蚀反应腔室内的时间为10～30秒；所用的偏置功率为100～200瓦。

3.如权利要求1所述的双大马士革结构的制作方法，其特征在于，步骤S1包括以下步骤：

S11：提供一半导体衬底，所述半导体衬底由下至上依次包括导电层、第一刻蚀停止层、第一介电层、第二刻蚀停止层以及第二介电层；

S12：在所述半导体衬底上形成掩模层，并图形化处理所述掩模层；

S13：以图形化处理的所述掩模层为掩模，对所述半导体衬底进行刻蚀形成通孔，所述通孔暴露所述第一刻蚀停止层，且所述通孔中填充有底部抗反射层。

4.如权利要求3所述的双大马士革结构的制作方法，其特征在于，步骤S5包括以下步骤：

S51：沿所述沟槽的第二部分进行刻蚀，形成沟槽的第三部分，所述沟槽的第三部分暴露所述第二刻蚀停止层，且所述沟槽的第三部分位于所述沟槽的第一部分和所述沟槽的第二部分的底部，所述底部抗反射层接着被消耗掉一部分；

S52：沿所述沟槽的第三部分进行刻蚀，形成沟槽的第四部分，所述沟槽的第四部分暴露所述第一介电层，所述沟槽的第四部分位于所述沟槽的第三部分的底部，且所述沟槽的第四部分与所述沟槽的第一部分、所述沟槽的第二部分和所述沟槽的第三部分共同形成沟槽，所述底部抗反射层被消耗完毕，对所述通孔进行刻蚀，所述通孔暴露所述导电层；以及

S53：去除所述掩模层。

5.如权利要求1所述的双大马士革结构的制作方法，其特征在于，步骤S6中的所述填充层还填充了所述沟槽的第三部分和第四部分。

6.如权利要求1所述的双大马士革结构的制作方法，其特征在于，所述导电层包括铜导电层。

7.如权利要求4所述的双大马士革结构的制作方法，其特征在于，所述掩模层包括从下至上的介电抗反射层和光刻胶层。

8.如权利要求1所述的双大马士革结构的制作方法，其特征在于，步骤S5的刻蚀介质选用含有O₂、C4F₈和Ar的混合气体。

9.如权利要求1所述的双大马士革结构的制作方法，其特征在于，所述第一刻蚀停止层和第二刻蚀停止层的材料是氮化硅。

10.如权利要求1所述的双大马士革结构的制作方法，其特征在于，所述第一介电层和所述第二介电层的材料是氧化物。