[发明专利]双大马士革工艺方法

权利要求书

1.一种双大马士革工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在前层结构上形成层间膜，在所述层间膜上涂布第一光刻胶层并进行第一次软烘；所述第一光刻胶层具有第一曝光剂量敏感度，所述第一光刻胶层的厚度范围内开始曝光所需的最大曝光剂量为第一曝光剂量阈值；

步骤二、在所述第一光刻胶层上涂布第二光刻胶层并进行第二次软烘；所述第二光刻胶层具有第二曝光剂量敏感度，所述第二光刻胶层的厚度范围内完全曝光所需的最小曝光剂量为第二曝光剂量阈值；所述第一曝光剂量敏感度低于所述第二曝光剂量敏感度，使所述第一曝光剂量阈值大于所述第二曝光剂量阈值；

步骤三、采用具有第一图形的第一掩模板进行第一次曝光，所述第一次曝光具有第一曝光剂量，所述第一曝光剂量大于所述第二曝光剂量阈值且所述第一曝光剂量小于所述第一曝光剂量阈值；

所述第一次曝光使所述第二光刻胶层的位于所述第一图形对应的区域中的整个厚度层发生光化学反应同时使所述第一光刻胶层的整个厚度层都不发生光化学反应；

步骤四、采用具有第二图形的第二掩模板进行第二次曝光，所述第二图形嵌套在所述第一图形中且所述第二图形的尺寸小于所述第一图形的尺寸；所述第二次曝光具有第二曝光剂量，所述第二次曝光使所述第一光刻胶层的位于所述第二图形对应的区域中的整个厚度层发生光化学反应；

步骤五、进行显影，使所述第一图形转移到所述第二光刻胶层中以及所述第二图形转移到所述第一光刻胶层中；

步骤六、以显影后的所述第一光刻胶层和所述第二光刻胶层为掩模对所述层间膜进行刻蚀将所述第一图形和所述第二图形转移到所述层间膜，在所述层间膜中所述第一图形叠加在第二图形上。

2.如权利要求1所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：步骤一中，所述第一光刻胶层中含有温度活化交联剂，所述温度活化交联剂的活化温度高于所述第二次软烘的温度，以使所述第一光刻胶层不受所述第二次软烘的影响。

3.如权利要求1所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：所述第一图形为沟槽图形，步骤六中，所述第一图形转移到所述层间膜中后为沟槽；所述第二图形为通孔图形，步骤六中，所述第二图形转移到所述层间膜中后为通孔的开口。

4.如权利要求2所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：步骤六之后，还包括在所述沟槽和所述通孔的开口中同时形成铜层，由填充于所述通孔的开口中的铜层组成所述通孔，由填充于所述沟槽中的铜层组成铜连线。

5.如权利要求1所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：在所述前层结构形成在半导体衬底上。

6.如权利要求5所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：所述半导体衬底包括硅衬底。

7.如权利要求5所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：所述前层结构包括底层金属层连线以及用于隔离所述底层金属层连线的底层介质膜。

8.如权利要求7所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：在所述底层金属层连线和所述底层介质膜的表面还形成有金属扩散阻挡层。

9.如权利要求7所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：所述底层金属层连线的材料包括铜。

10.如权利要求1所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：所述层间膜的材料为包括二氧化硅或低K介质层。

11.如权利要求1所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：所述低K介质层包括BD和BDⅡ。

12.如权利要求8所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：所述金属扩散阻挡层的材料为氮化硅或者氮掺杂碳化硅。

13.如权利要求5或7所述的双大马士革工艺方法，其特征在于：步骤一中，在涂布所述第一光刻胶层前，在所述层间膜的表面还形成有金属硬掩膜层。