[发明专利]互连结构的制造方法

权利要求书

1.一种互连结构的制造方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底上依次形成有前层金属层、第一刻蚀停止层、第一介电层及第二刻蚀停止层；

刻蚀所述第二刻蚀停止层及部分厚度的所述第一介电层以形成第一开口；

在所述第二刻蚀停止层上形成第二介电层，所述第二介电层填充所述第一开口；

刻蚀所述第二介电层、所述第二刻蚀停止层、所述第一介电层及所述第一刻蚀停止层以形成第二开口，所述第二开口暴露出所述前层金属层；以及

在所述第二开口中填充金属以形成金属层。

2.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法，其特征在于，所述第二开口的形成过程包括：

进行第一次干法刻蚀，刻蚀所述第二介电层至暴露出所述第二刻蚀停止层，以形成沟槽；

进行第二次干法刻蚀，以暴露出的所述第二刻蚀停止层为掩模，刻蚀填充在所述第一开口中的所述第二介电层，并延伸刻蚀与所述第一开口位置对应的所述第一介电层至暴露出所述第一刻蚀停止层，以形成通孔，且在刻蚀所述第一开口中的所述第二介电层和所述第一介电层的同时，刻蚀去除暴露出的所述第二刻蚀停止层，使所述沟槽至少延伸至所述第一介电层；

进行第三次干法刻蚀，刻蚀暴露出的所述第一刻蚀停止层至暴露出所述前层金属层，使所述通孔延伸至所述前层金属层。

3.根据权利要求2所述的互连结构的制造方法，其特征在于，所述第二次干法刻蚀过程包括：

采用第一刻蚀气体，以暴露出的所述第二刻蚀停止层为掩模，刻蚀填充在所述第一开口中的所述第二介电层，并延伸刻蚀与所述第一开口位置对应的所述第一介电层至第一高度，且至少保留部分厚度的所述第二刻蚀停止层；

采用第二刻蚀气体，以保留的所述第二刻蚀停止层为掩模，刻蚀所述第一介电层至暴露出所述第一刻蚀停止层，且在刻蚀所述第一介电层的同时，去除保留的所述第二刻蚀停止层。

4.根据权利要求3所述的互连结构的制造方法，其特征在于，所述第一刻蚀气体和所述第二刻蚀气体均包括CF₄、CHF₃、CH₂F₂或C₄F₈中的至少一种及O₂。

5.根据权利要求4所述的互连结构的制造方法，其特征在于，采用所述第一刻蚀气体刻蚀时，所述第一介电层、所述第二介电层与所述第二刻蚀停止层的刻蚀选择比A的范围均为：6≤A≤12。

6.根据权利要求4所述的互连结构的制造方法，其特征在于，采用所述第二刻蚀气体刻蚀时，所述第一介电层与所述第二刻蚀停止层的刻蚀选择比A的范围为：5≤A≤8。

7.根据权利要求4所述的互连结构的制造方法，其特征在于，所述第一次干法刻蚀的刻蚀气体包括CF₄和CHF₃，刻蚀速率为50埃/秒-100埃/秒。

8.根据权利要求7所述的互连结构的制造方法，其特征在于，所述第三次干法刻蚀的刻蚀气体包括CF₄、O₂和N₂，并在刻蚀所述第一刻蚀停止层后通入H₂。

9.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法，其特征在于，所述第一刻蚀停止层的材料为掺杂碳化硅，所述前层金属和填充所述第二开口的金属均为铜或铜合金。

10.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法，其特征在于，所述金属层为超厚金属层，所述金属层厚度大于所述前层金属层。