[发明专利]通孔的制造方法

说明书

本发明公开了一种通孔的制造方法，包括：步骤一、在层间膜表面形成DARC层；步骤二、在DARC层表面形成无氮掺杂的碳涂层；步骤三、在无氮掺杂的碳涂层的表面形成低温氧化层，由无氮掺杂的碳涂层和低温氧化层叠加形成硬质掩膜层；步骤四、进行光刻形成光刻胶图形将通孔的形成区域打开；步骤五、以光刻胶图形为掩膜对通孔的形成区域的硬质掩膜层进行第一次刻蚀；步骤六、以硬质掩膜层为掩膜对依次对DARC层和层间膜进行第二次刻蚀形成通孔的开口。本发明能得到小尺寸以及高深宽比的通孔。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种通孔的制造方法。

背景技术

在半导体集成电路制造中，首先需要在半导体衬底如硅衬底上形成半导体器件结构如半导体器件的各种掺杂区如源区和漏区以及栅极结构如多晶硅栅，之后形成金属互连结构将形成于所述半导体衬底上的所述半导体器件的各掺杂区引出。

在金属互连结构中，会包括多层金属层以及位于各所述金属层之间的层间膜以及实现各所述金属层连接的穿过所述层间膜的通孔。

随着工艺节点的不断降低，半导体器件的关键尺寸会不断降低，同样金属层和通孔的关键尺寸也在不断降低。其中，通孔需要通过对层间膜进行刻蚀形成通孔的开口，之后再在通孔的开口中填充金属形成。随着，通孔的关键尺寸不断降低，通孔的开口越来越小，光刻工艺定义通孔的开口的难度越来越大，为了提高通孔的开口的难度，光刻胶的厚度需要减薄。另外，在层间膜的刻蚀过程中，光刻胶会有消耗，当光刻胶的厚度不够时，会对刻蚀形成的通孔的开口形貌产生不利影响。所以，现有方法中，光刻胶的厚度不好控制，光刻胶太厚，不利于通孔的开口的关键尺寸缩小；而光刻胶太薄，则不利于在层间膜刻蚀过程中控制通孔的开口形貌；这使得现有方法无法得到小尺寸高深宽比的通孔。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通孔的制造方法，能得到小尺寸以及高深宽比的通孔。

为解决上述技术问题，本发明提供的通孔的制造方法包括如下步骤：

步骤一、提供表面形成有层间膜的底层结构，在所述层间膜表面形成介电抗反射涂层(DARC)。

步骤二、在所述DARC层表面形成无氮掺杂的碳涂层(NFC)。

步骤三、在所述无氮掺杂的碳涂层的表面形成低温氧化层(LTO)，由所述无氮掺杂的碳涂层和所述低温氧化层叠加形成硬质掩膜层。

步骤四、进行光刻形成光刻胶图形，所述光刻胶图形将所述通孔的形成区域打开。

步骤五、以所述光刻胶图形为掩膜对所述通孔的形成区域的所述硬质掩膜层进行第一次刻蚀并将所述通孔的形成区域外的所述硬质掩膜层去除，所述通孔的形成区域外的所述硬质掩膜层保留。

步骤六、以所述硬质掩膜层为掩膜对依次对所述DARC层和所述层间膜进行第二次刻蚀形成所述通孔的开口。

进一步的改进是，步骤五的所述第一次刻蚀工艺中，所述光刻胶图形的厚度会被消耗；步骤四中光刻胶的厚度设置为保证在所述第一次刻蚀工艺完成后所述光刻胶图形具有剩余厚度或被完全消耗。

进一步的改进是，所述光刻胶图形的厚度在满足作为步骤五的所述第一次刻蚀工艺中所需要的掩膜厚度的条件下，步骤四中，通过降低光刻胶的厚度来提高所述通孔的开口的关键尺寸的精度。

进一步的改进是，步骤五的所述第一次刻蚀工艺之后，还包括去除剩余的所述光刻胶图形的步骤。

进一步的改进是，步骤六的所述第二次刻蚀工艺中，所述硬质掩膜层的厚度会被消耗，步骤二中的所述无氮掺杂的碳涂层的厚度设置为保证在所述第二次刻蚀工艺完成后所述无氮掺杂的碳涂层具有剩余厚度。

进一步的改进是，在所述第二次刻蚀工艺完成后所述低温氧化层被完全消耗掉。