[发明专利]大马士革结构及其制备方法

权利要求书

1.一种大马士革结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括金属导电层；

于所述半导体衬底上依次形成介电层及硬掩膜；

于所述硬掩膜上形成第一光刻胶，并图形化所述第一光刻胶；

以所述第一光刻胶作为掩膜，刻蚀所述硬掩膜，在所述硬掩膜中形成贯穿所述硬掩膜的第一开口；

去除所述第一光刻胶，形成第二光刻胶，并图形化所述第二光刻胶；

以所述第二光刻胶作为掩膜，刻蚀所述介电层，在所述介电层中形成第二开口，所述第二开口与所述第一开口相连通，且所述第二开口的宽度小于所述第一开口的宽度；

去除所述第二光刻胶，以所述硬掩膜作为掩膜，刻蚀所述介电层，通过所述第一开口形成沟槽，且通过所述第二开口形成显露所述金属导电层的通孔；

去除所述硬掩膜，形成石墨烯层，所述石墨烯层覆盖所述通孔及沟槽的底部及侧壁；

形成金属层，所述金属层覆盖所述石墨烯层，且所述金属层填满所述通孔及沟槽。

2.根据权利要求1所述的大马士革结构的制备方法，其特征在于：还包括在所述半导体衬底的上表面形成阻挡层的步骤；还包括在所述硬掩膜的上表面及下表面中的一种或组合形成介质层的步骤。

3.根据权利要求1所述的大马士革结构的制备方法，其特征在于：制备所述石墨烯层的方法包括在紫外线、等离子体、微波中的一种的作用下，在温度范围包括250℃～900℃，反应气体包括CO、C₂H₄、CH₄、C₃H₆、C₆H₆中的一种的条件下制备。

4.根据权利要求1所述的大马士革结构的制备方法，其特征在于：所述金属层包括Cu金属层、Co金属层、Ru金属层中的一种；形成所述金属层的方法包括PVD、CVD、ALD、蒸镀、溅镀、电镀中的一种。

5.根据权利要求4所述的大马士革结构的制备方法，其特征在于：当采用电镀法形成所述金属层时，在形成所述金属层之前还包括形成金属种子层的步骤；所述金属种子层包括Cu金属种子层、Co金属种子层、Ru金属种子层中的一种；形成所述金属种子层的方法包括PVD、CVD、ALD中的一种；所述金属种子层的厚度包括

6.根据权利要求1所述的大马士革结构的制备方法，其特征在于：形成所述石墨烯层之前还包括依次形成金属阻挡层及金属催化层的步骤。

7.根据权利要求6所述的大马士革结构的制备方法，其特征在于：所述金属催化层包括Cu金属催化层、Ta金属催化层、Ti金属催化层、Fe金属催化层、Co金属催化层、Mo金属催化层、Ni金属催化层、W金属催化层、Cr金属催化层、TiSi₂金属催化层、ZrSi₂金属催化层、CoSi₂金属催化层、NiSi金属催化层、NiSi₂金属催化层、MgO金属催化层、Al₂O₃金属催化层中的一种或组合；形成所述金属催化层的方法包括PVD、CVD、ALD、蒸镀、溅镀、电镀中的一种或组合。

8.根据权利要求6所述的大马士革结构的制备方法，其特征在于：形成所述金属阻挡层之后及形成所述金属催化层之前还包括清洗的步骤，清洗液包括RCA、SC1、SC2、HF中的一种。

9.根据权利要求6所述的大马士革结构的制备方法，其特征在于：形成所述金属催化层之后还包括退火的步骤，其中，退火方法包括浸渍退火、脉冲退火及炉管退火中的一种；退火温度包括200℃～800℃；退火气体包括N₂、Ar、NH₃、O₂、He中的一种或组合。