專利名稱：雙重圖形化方法、形成互連結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及雙重圖形化方法、形成互連結(jié)構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體器件關(guān)鍵尺寸的越來越小，在半導(dǎo)體工藝的工藝結(jié)點(diǎn)(二分之一孔距)小于32nm時(shí)，在193nm(納米)水沉浸式光刻條件下利用一個(gè)掩膜版作為掩膜形成圖形化工藝遇到了物理限制，相鄰的圖形孔距過小，由于光學(xué)鄰近效應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)相鄰圖形粘連的現(xiàn)象?；诎雽?dǎo)體器件關(guān)鍵尺寸越來越小，利用雙重圖形化(Double patterning)方法解決以上所述的問題。雙重圖形化方法的核心思想是將需要形成的圖形分割成兩種圖形， 分別為第一圖形和第二圖形，第一圖形和第二圖形的關(guān)鍵尺寸分別為需要形成的圖形的兩倍，然后分別進(jìn)行第一次圖形化形成第一圖形，進(jìn)行第二次圖形化形成第二圖形，通過這樣雙重圖形化的方法避免出現(xiàn)相鄰圖形孔距過小而導(dǎo)致的光學(xué)鄰近效應(yīng)。圖Ia 圖Id為現(xiàn)有技術(shù)中一種雙重圖形化的方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，參考圖 Ia 圖ld，現(xiàn)有技術(shù)中雙重圖形化的方法為參考圖la，提供基底10，在所述基底10上形成低k介質(zhì)層11，在低k介質(zhì)層11上形成硬掩膜層12。在硬掩膜層12上形成第一光刻膠層，并對第一光刻膠層進(jìn)行圖形化，定義出第一圖形13。參考圖lb，以圖形化的第一光刻膠層為掩膜，刻蝕硬掩膜層12，相應(yīng)的第一圖形 13定義的圖形轉(zhuǎn)移到硬掩膜層12。參考圖lc，形成第二光刻膠層，覆蓋所述第一圖形13以及介質(zhì)層11，對第二光刻膠層進(jìn)行圖形化，定義出第二圖形14。參考圖ld，以第一圖形13和第二圖形14為掩膜，刻蝕介質(zhì)層11，將第一圖形13 和第二圖形14定義的圖形轉(zhuǎn)移到介質(zhì)層11。然而以上所述的現(xiàn)有技術(shù)的雙重圖形化的方法工藝復(fù)雜，需要旋涂兩次光刻膠， 以及需要硬掩膜層。為解決以上的技術(shù)問題，公開號為US20080150091A1的美國專利申請，公開了一種“利用可圖形化的低k介質(zhì)材料的多重圖形化方法(Multipkpatterning using patternable low-k dielectric materials) ”，其中，可圖形化的低k介質(zhì)材料具有光刻膠和低k材料雙重性質(zhì)，對該可圖形化的低k介質(zhì)層進(jìn)行圖形化時(shí)，不需要光刻膠和硬掩膜層，可以直接對其進(jìn)行光刻然后刻蝕形成預(yù)定的結(jié)構(gòu)。圖加和圖2b為該專利申請中公開的方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，參考圖加 圖2b，該專利申請中公開的多重圖形化方法，包括 參考圖加，提供基底20，在基底20上形成中間層21，在一些實(shí)施例中該中間層也可以沒有； 在中間層21上形成抗反射層(anti-ref lection，ARC) 22 ；在抗反射層22形成第一可圖形化低k介質(zhì)層，圖形化第一可圖形化低k介質(zhì)層形成第一結(jié)構(gòu)23 ；然后，形成第二可圖形化低k介質(zhì)層M，覆蓋所述第一結(jié)構(gòu)23以及抗反射層22。參考圖2b，圖形化第二低k介質(zhì)層，形成第二結(jié)構(gòu)25，第二結(jié)構(gòu)25的高度大于第一結(jié)構(gòu)23的高度；之后，刻蝕抗反射層22和中間層21，將第一結(jié)構(gòu)23和第二結(jié)構(gòu)25定義的圖形轉(zhuǎn)移到抗反射層22和中間層21。然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)用以上所述的方法形成器件時(shí)，會(huì)影響器件的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)的雙重圖形化的方法，會(huì)影響器件性能的問題。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種雙重圖形化方法，包括提供基底；在所述基底上形成抗反射層；在所述抗反射層上形成第一可圖形化介質(zhì)層；圖形化所述第一可圖形化介質(zhì)層，形成第一結(jié)構(gòu)；形成第二可圖形化介質(zhì)層，覆蓋所述第一結(jié)構(gòu)和抗反射層，且所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度大于所述第一結(jié)構(gòu)的高度；去除部分所述第二可圖形化介質(zhì)層，使所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度與所述第一結(jié)構(gòu)的高度之差小于200埃；圖形化所述去除了部分的第二可圖形化介質(zhì)層，形成第二結(jié)構(gòu)；刻蝕所述抗反射層，露出所述基底，將所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)形成的圖形轉(zhuǎn)移到所述抗反射層?？蛇x的，利用溶劑處理或者干法刻蝕去除部分所述第二可圖形化介質(zhì)層?？蛇x的，所述溶劑處理中使用的溶劑選自環(huán)己酮，環(huán)己酮衍生物，2-羥基-2-甲基丙酸甲酯，2-甲氧基-1-丙醇乙酸酯其中之一或者他們的任意組合。可選的，所述干法刻蝕中使用的偏置功率小于50w。可選的，在形成第一結(jié)構(gòu)后，形成第二可圖形化介質(zhì)層前還包括對所述第一結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，所述處理方法選自熱處理、電子束處理、紫外線處理、離子束處理、等離子體處理、微波處理其中一種方法或它們的任意組合?？蛇x的，所述處理后的第一結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)不超過4. 3?？蛇x的，在形成第二結(jié)構(gòu)后，刻蝕所述抗反射層前還包括對所述第二結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，所述處理方法選自熱處理、電子束處理、紫外線處理、離子束處理、等離子體處理、微波處理其中一種方法或它們的任意組合?？蛇x的，所述處理后的第二結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)不超過4. 3。可選的，所述第一可圖形化介質(zhì)層和所述第二可圖形介質(zhì)的材料相同或者不同?？蛇x的，所述第一可圖形化介質(zhì)層和所述第二可圖形化介質(zhì)層的材料為對光和酸敏感的聚合物，所述聚合物可以選自碳?xì)浠衔?、氟化的碳?xì)浠衔铩⒐柩跬?、硅烷、碳硅烷、有機(jī)硅酸鹽、硅倍半氧烷其中之一或者他們的組合?？蛇x的，在所述基底和所述抗反射層之間還形成有中間層，所述中間層為連續(xù)層或斷續(xù)層；刻蝕所述抗反射層后繼續(xù)刻蝕所述中間層，露出所述基底。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種形成互連結(jié)構(gòu)的方法，包括以上所述的雙重圖形化方法；填充金屬于所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)之間的溝槽形成互連結(jié)構(gòu)。
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可選的，所述金屬為銅。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的技術(shù)方案在形成第一結(jié)構(gòu)后，形成厚度大于第一結(jié)構(gòu)的第二可圖形化介質(zhì)層，然后去除部分第二可圖形化介質(zhì)層，使所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度與所述第一結(jié)構(gòu)的高度相近；之后，圖形化第二可圖形化介質(zhì)層，形成第二結(jié)構(gòu)；這樣第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)的高度相近，在后續(xù)的平坦化工藝中，平坦化工藝易于控制。而且，在第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)之間的溝槽內(nèi)填充金屬后，進(jìn)行平坦化工藝時(shí)，需要使用較少的過研磨工藝，而且，由于第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)的高度相近不易產(chǎn)生金屬殘留，從而也可以避免或者至少減弱金屬腐蝕，以及大塊金屬凹陷問題。


圖Ia 圖Id為現(xiàn)有技術(shù)中一種雙重圖形化的方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖加和圖2b現(xiàn)有的專利申請中公開的一種圖形化方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的雙重圖形化方法的流程圖；圖如 圖4f為本發(fā)明具體實(shí)施例的雙重圖形化方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4g為形成的互連結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式背景技術(shù)中描述的專利申請公開的雙重圖形化方法會(huì)影響器件的性能，發(fā)明人經(jīng)過長時(shí)間的鉆研發(fā)現(xiàn)，在第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)之間的溝槽內(nèi)沉積金屬銅形成互連結(jié)構(gòu)時(shí)， 由于第二結(jié)構(gòu)的高度大于第一結(jié)構(gòu)的高度，在對銅進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨過程中，第一結(jié)構(gòu)上容易保留金屬銅殘留，因而需要更長時(shí)間的過研磨工藝以完全地去除金屬銅殘留；而更長時(shí)間的金屬銅過研磨過程有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的金屬銅腐蝕，大塊金屬凹陷等問題，從而影響器件性能。因此發(fā)明人提出了本發(fā)明的雙重圖形化的方法以及形成互連結(jié)構(gòu)的方法，以解決以上所述的方法會(huì)影響器件性能的問題。本發(fā)明具體實(shí)施方式
的雙重圖形化的方法，在基底上形成抗反射層；在所述抗反射層上形成第一可圖形化介質(zhì)層；圖形化所述第一可圖形化介質(zhì)層，形成第一結(jié)構(gòu)；形成第二可圖形化介質(zhì)層，覆蓋所述第一結(jié)構(gòu)和抗反射層，且所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度大于所述第一結(jié)構(gòu)的高度；去除所述第二可圖形化介質(zhì)層的上部，使所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度與所述第一結(jié)構(gòu)的高度相同；圖形化所述去除了上部的第二可圖形化介質(zhì)層， 形成第二結(jié)構(gòu)。這樣第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)的高度相同，在后續(xù)的平坦化工藝中，平坦化工藝易于控制。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。圖3是本發(fā)明具體實(shí)施方式
的雙重圖形化方法的流程圖，參考圖3，本發(fā)明具體實(shí)施方式
的雙重圖形化方法包括步驟S31，提供基底；步驟S32，在所述基底上形成抗反射層；步驟S33，在所述抗反射層上形成第一可圖形化介質(zhì)層；
步驟S34，圖形化所述第一可圖形化介質(zhì)層，形成第一結(jié)構(gòu)；步驟S35，形成第二可圖形化介質(zhì)層，覆蓋所述第一結(jié)構(gòu)和抗反射層，且所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度大于所述第一結(jié)構(gòu)的高度；步驟S36，去除部分所述第二可圖形化介質(zhì)層，使所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度與所述第一結(jié)構(gòu)的高度之差小于200埃；步驟S37，圖形化所述去除了部分的第二可圖形化介質(zhì)層，形成第二結(jié)構(gòu)；步驟S38，刻蝕所述抗反射層，露出所述基底，將所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)構(gòu)成的圖形轉(zhuǎn)移到所述抗反射層。圖如 圖4f為本發(fā)明具體實(shí)施例的雙重圖形化方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，下面結(jié)合具體實(shí)施例以及圖3、 圖如 圖4f詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的雙重圖形化的方法。結(jié)合參考圖3和圖如，執(zhí)行步驟S31，提供基底40 ；步驟S32，在所述基底40上形成抗反射層41 ；步驟S33，在所述抗反射層41上形成第一可圖形化介質(zhì)層42。具體為執(zhí)行步驟S31，提供基底40?；?0的材料可以為單晶的硅或硅鍺；也可以是絕緣體上硅(SOI)；或者還可以包括其它的材料，例如砷化鎵等III-V族化合物。在所述基底 40中形成有器件結(jié)構(gòu)(圖中未示)，例如柵結(jié)構(gòu)、隔離溝槽結(jié)構(gòu)等。在基底40中也可以形成有其他的器件結(jié)構(gòu)(圖中未示)。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，基底40和抗反射層41之間還形成有中間層(圖中未示)，該中間層可以為連續(xù)層，也就是說，中間層平鋪整個(gè)基底，例如氮化硅SiN刻蝕阻擋層。中間層也可以為斷續(xù)層，也就是說，中間層沒有平鋪整個(gè)基底，基底上有的地方形成有中間層，有的地方?jīng)]有中間層，例如鈷鎢磷(CoWP)形成在插栓上，防止電遷移，在插栓之外的其他地方則沒有鈷鎢磷。在其他實(shí)施例中也可以沒有該中間層，抗反射層41直接形成在基底40上。執(zhí)行步驟S31，提供基底40后，執(zhí)行步驟S32，在基底40上形成抗反射層41。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，抗反射層41用來防止穿過可圖形化介質(zhì)層的光線在基底40上反射進(jìn)入可圖形化介質(zhì)層，從而干擾入射至圖形化介質(zhì)層的光線而導(dǎo)致曝光不均勻。所述抗反射層41的材料可以具體參見背景技術(shù)中描述的公開號為US20080150091A1的美國專利申請中公開的內(nèi)容，形成抗反射層41的方法為氣相沉積，例如，化學(xué)氣相沉積(CVD)、等離子體加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)、物理氣相沉積(PVD)以及原子層沉積(ALD)，可以根據(jù)選擇的抗反射層41的材料選擇相應(yīng)的氣相沉積方法。抗反射層41的厚度為5 200nm(納米)， 優(yōu)選為20 140nm?？狗瓷鋵?1在光波波長為248nm、193nm、U6nm以及超紫外線13. 4nm 時(shí)的折射率范圍為1.4 2. 6。之后，執(zhí)行步驟S33，在所述抗反射層41上形成第一可圖形化介質(zhì)層42。該第一可圖形化介質(zhì)層42具有光刻膠的性質(zhì)、在進(jìn)行相應(yīng)的處理后可以轉(zhuǎn)換為低k介質(zhì)層。第一可圖形化介質(zhì)層42的材料可以為功能化的聚合物(functionalized polymer)，該聚合物包括有一個(gè)或多個(gè)酸敏可成像族群(acid-sensitive imageable groups)，特別地，在本發(fā)明具體實(shí)施例中，該聚合物為對光和酸敏感的聚合物(photo/acid-sensitive polymer)， 該聚合物可以選自碳?xì)浠衔?、氟化的碳?xì)浠衔?、硅氧烷、硅烷、碳硅烷、有機(jī)硅酸鹽、硅倍半氧烷其中之一或者他們的組合。形成第一可圖形化介質(zhì)層42的方法為旋涂(spin-oncoating)、噴@ (spray coating)(dip coating)(brushcoating)或者蒸發(fā)，可
以根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的方法形成第一可圖形化介質(zhì)層42，本發(fā)明具體實(shí)施例中，選用旋涂的方法形成第一可圖形化介質(zhì)層42。形成第一可圖形化介質(zhì)層42后，可以利用烘焙工藝處理第一可圖形化介質(zhì)層42以蒸發(fā)掉不需要的溶劑，烘焙的溫度在60°C 200°C，優(yōu)選 80°C 140°C。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，第一可圖形化介質(zhì)層42的厚度為50 2000nm。結(jié)合參考圖3和圖4b，執(zhí)行步驟S34，圖形化所述第一可圖形化介質(zhì)層42，形成第一結(jié)構(gòu)421。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，圖形化所述第一可圖形化介質(zhì)層42的方法為直接對所述第一可圖形化介質(zhì)層42進(jìn)行曝光、顯影形成第一結(jié)構(gòu)421。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，形成第一結(jié)構(gòu)421后，對第一結(jié)構(gòu)421進(jìn)行處理，該處理方法選自熱處理、電子束處理、紫外線處理、離子束處理、等離子體處理、微波處理其中一種方法或它們的任意組合。在對第一結(jié)構(gòu)421進(jìn)行處理后，第一結(jié)構(gòu)421的介電常數(shù)轉(zhuǎn)換為低介電常數(shù)，介電常數(shù)k不超過4. 3，優(yōu)選為1到4. 3。之后，結(jié)合參考圖3和圖4c，執(zhí)行步驟S35，形成第二可圖形化介質(zhì)層43，覆蓋所述第一結(jié)構(gòu)421和抗反射層41，且所述第二可圖形化介質(zhì)層43的厚度大于所述第一結(jié)構(gòu) 421的高度。該第二可圖形化介質(zhì)層43具有光刻膠的性質(zhì)、在進(jìn)行相應(yīng)的處理后可以轉(zhuǎn)換為低k介質(zhì)層。第二可圖形化介質(zhì)層43的材料可以為功能化的聚合物(fimctionalized polymer)，該聚合物包括有一個(gè)或多個(gè)酸敏可成像族群(acid-sensitive imageable groups)，特別地，在本發(fā)明具體實(shí)施例中，該聚合物為對光和酸敏感的聚合物(photo/ acid-sensitiv印olymer)，該聚合物可以選自碳?xì)浠衔?、氟化的碳?xì)浠衔?、硅氧烷、硅烷、碳硅烷、有機(jī)硅酸鹽、硅倍半氧烷其中之一或者他們的組合。形成第二可圖形化介質(zhì)層 43 的方法為旋涂(spin-on coating)、噴涂(spray coating)、滴涂(dip coating)、刷涂 (brush coating)或者蒸發(fā)，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇相應(yīng)的方法形成第二可圖形化介質(zhì)層 43，本發(fā)明具體實(shí)施例中，選用旋涂的方法形成第二圖形化介質(zhì)層43。形成第二可圖形化介質(zhì)層43后，可以利用烘焙工藝處理第二可圖形化介質(zhì)層43以蒸發(fā)掉不需要的溶劑，烘焙的溫度在60°C 200°C，優(yōu)選80°C 140°C。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，第二可圖形化介質(zhì)層 43的厚度為50 2000nm。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，第二可圖形化介質(zhì)層43的材料可以與第一可圖形化介質(zhì)層的材料相同，也可以不同。結(jié)合參考圖3和圖4d，執(zhí)行步驟S36，去除部分所述第二可圖形化介質(zhì)層，使所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度與所述第一結(jié)構(gòu)的高度之差小于200埃。相應(yīng)地，第二可圖形化介質(zhì)層43轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙蓤D形化介質(zhì)層43'。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，利用溶劑處理或者干法刻蝕去除部分所述第二可圖形化介質(zhì)層，使所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度與所述第一結(jié)構(gòu)的高度相近。所述溶劑處理中使用的溶劑選自環(huán)己酮，環(huán)己酮衍生物，2-羥基-2-甲基丙酸甲酯，2-甲氧基-1-丙醇乙酸酯其中之一或者他們的任意組合。所述干法刻蝕中使用的偏置功率小于50w，例如遠(yuǎn)程等離子體刻蝕(remote plasma etch)，這樣可以減少物理轟擊作用，也就是減少各向異性刻蝕的作用，盡可能的將第二可圖形化介質(zhì)層各向同性刻蝕。在圖4d所示的本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述第二可圖形化介質(zhì)層43'的厚度與所述第一結(jié)構(gòu)421的高度相同，在具體的工藝中，只要控制第二可圖形化介質(zhì)層43'的厚度減去所述第一結(jié)構(gòu)421的高度時(shí)，兩者的差值在200埃范圍內(nèi)即可。這樣在后續(xù)形成薄膜層后， 可以便于控制對薄膜層的平坦化工藝，例如，后續(xù)形成銅互連結(jié)構(gòu)時(shí)，在第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)之間的溝槽內(nèi)填充金屬銅后，進(jìn)行平坦化工藝時(shí)，需要使用較少的過研磨工藝，而且，由于第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)的高度相近不易產(chǎn)生金屬銅殘留，從而也可以避免或者至少減弱金屬銅腐蝕，以及大塊金屬銅凹陷問題。結(jié)合參考圖3和圖如，執(zhí)行步驟S37，圖形化所述去除了部分的第二可圖形化介質(zhì)層43'，形成第二結(jié)構(gòu)431。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，圖形化所述第二可圖形化介質(zhì)層43' 的方法為直接對所述第二可圖形化介質(zhì)層43'進(jìn)行曝光、顯影形成第二結(jié)構(gòu)431。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，形成第二結(jié)構(gòu)421后，刻蝕抗反射層41前，對第二結(jié)構(gòu) 431進(jìn)行處理，該處理方法選自熱處理、電子束處理、紫外線處理、離子束處理、等離子體處理、微波處理其中一種方法或它們的任意組合。在對第二結(jié)構(gòu)431進(jìn)行處理后，第二結(jié)構(gòu) 431的介電常數(shù)轉(zhuǎn)換為低介電常數(shù)，介電常數(shù)k不超過4. 3，優(yōu)選為1到4. 3。結(jié)合參考圖3和圖4f，執(zhí)行步驟S38，刻蝕所述抗反射層41，露出所述基底40，將所述第一結(jié)構(gòu)421和第二結(jié)構(gòu)431構(gòu)成的圖形轉(zhuǎn)移到抗反射層41。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，如果抗反射層41和基底40之間形成有中間層，則需要刻蝕中間層，以露出基底40?；谝陨纤龅谋景l(fā)明的精神，本發(fā)明還提供一種形成互連結(jié)構(gòu)的方法，包括提供基底；在所述基底上形成抗反射層；在所述抗反射層上形成第一可圖形化介質(zhì)層；圖形化所述第一可圖形化介質(zhì)層，形成第一結(jié)構(gòu)；形成第二可圖形化介質(zhì)層，覆蓋所述第一結(jié)構(gòu)和抗反射層，且所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度大于所述第一結(jié)構(gòu)的高度；去除部分所述第二可圖形化介質(zhì)層，使所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度與所述第一結(jié)構(gòu)的高度相近，第二可圖形化介質(zhì)層的厚度與所述第一結(jié)構(gòu)的高度之差范圍小于200埃；圖形化所述去除了部分的第二可圖形化介質(zhì)層，形成第二結(jié)構(gòu)；刻蝕所述抗反射層，露出所述基底，將所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)構(gòu)成的圖形轉(zhuǎn)移到所述抗反射層；填充金屬于所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)之間的溝槽形成互連結(jié)構(gòu)。圖4g為形成的互連結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，金屬44填充在第一結(jié)構(gòu)421和第二結(jié)構(gòu)431之間的溝槽內(nèi)，在金屬填充后，利用平坦化工藝平坦化金屬44， 形成互連結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，金屬44為銅。在此不對形成互連結(jié)構(gòu)的方法做詳細(xì)說明，本發(fā)明的形成互連結(jié)構(gòu)的方法與以上所述的具體實(shí)施例的雙重圖形化方法比較，增加了在形成第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)后，在所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)之間的溝槽內(nèi)填充金屬的步驟。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種雙重圖形化方法，其特征在于，包括提供基底；在所述基底上形成抗反射層；在所述抗反射層上形成第一可圖形化介質(zhì)層；圖形化所述第一可圖形化介質(zhì)層，形成第一結(jié)構(gòu)；形成第二可圖形化介質(zhì)層，覆蓋所述第一結(jié)構(gòu)和抗反射層，且所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度大于所述第一結(jié)構(gòu)的高度；去除部分所述第二可圖形化介質(zhì)層，使所述第二可圖形化介質(zhì)層的厚度與所述第一結(jié)構(gòu)的高度之差小于200埃；圖形化所述去除了部分的第二可圖形化介質(zhì)層，形成第二結(jié)構(gòu)；刻蝕所述抗反射層，露出所述基底，將所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)形成的圖形轉(zhuǎn)移到所述抗反射層。
2.如權(quán)利要求1所述的雙重圖形化方法，其特征在于，利用溶劑處理或者干法刻蝕去除部分所述第二可圖形化介質(zhì)層。
3.如權(quán)利要求2所述的雙重圖形化的方法，其特征在于，所述溶劑處理中使用的溶劑選自環(huán)己酮，環(huán)己酮衍生物，2-羥基-2-甲基丙酸甲酯，2-甲氧基-1-丙醇乙酸酯其中之一或者他們的任意組合。
4.如權(quán)利要求2所述的雙重圖形化的方法，其特征在于，所述干法刻蝕中使用的偏置功率小于50w。
5.如權(quán)利要求1所述的雙重圖形化方法，其特征在于，在形成第一結(jié)構(gòu)后，形成第二可圖形化介質(zhì)層前還包括對所述第一結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，所述處理方法選自熱處理、電子束處理、紫外線處理、離子束處理、等離子體處理、微波處理其中一種方法或它們的任意組合。
6.如權(quán)利要求5所述的雙重圖形化方法，其特征在于，所述處理后的第一結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)不超過4.3。
7.如權(quán)利要求1所述的雙重圖形化方法，其特征在于，在形成第二結(jié)構(gòu)后，刻蝕所述抗反射層前還包括對所述第二結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理，所述處理方法選自熱處理、電子束處理、紫外線處理、離子束處理、等離子體處理、微波處理其中一種方法或它們的任意組合。
8.如權(quán)利要求7所述的雙重圖形化方法，其特征在于，所述處理后的第二結(jié)構(gòu)的介電常數(shù)不超過4.3。
9.如權(quán)利要求1所述的雙重圖形化方法，其特征在于，所述第一可圖形化介質(zhì)層和所述第二可圖形介質(zhì)的材料相同或者不同。
10.如權(quán)利要求1所述的雙重圖形化方法，其特征在于，所述第一可圖形化介質(zhì)層和所述第二可圖形化介質(zhì)層的材料為對光和酸敏感的聚合物，所述聚合物可以選自碳?xì)浠衔?、氟化的碳?xì)浠衔?、硅氧烷、硅烷、碳硅烷、有機(jī)硅酸鹽、硅倍半氧烷其中之一或者他們的組合。
11.如權(quán)利要求1所述的雙重圖形化方法，其特征在于，在所述基底和所述抗反射層之間還形成有中間層，所述中間層為連續(xù)層或斷續(xù)層；刻蝕所述抗反射層后繼續(xù)刻蝕所述中間層，露出所述基底。
12.—種形成互連結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括權(quán)利要求1 11任一項(xiàng)所述的雙重圖形化方法；填充金屬于所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)之間的溝槽，形成互連結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的形成互連結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，所述金屬為銅。
全文摘要
一種雙重圖形化的方法、形成互連結(jié)構(gòu)的方法，所述雙重圖形化方法，包括提供基底；在基底上形成抗反射層；在抗反射層上形成第一可圖形化介質(zhì)層；圖形化第一可圖形化介質(zhì)層，形成第一結(jié)構(gòu)；形成第二可圖形化介質(zhì)層，覆蓋第一結(jié)構(gòu)和抗反射層，且第二可圖形化介質(zhì)層的厚度大于所述第一結(jié)構(gòu)的高度；去除部分第二可圖形化介質(zhì)層，使第二可圖形化介質(zhì)層的厚度與第一結(jié)構(gòu)的高度相近，兩者之差范圍小于200埃；圖形化去除了部分的第二可圖形化介質(zhì)層，形成第二結(jié)構(gòu)；刻蝕所述抗反射層，露出所述基底，將所述第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)形成的圖形轉(zhuǎn)移到所述抗反射層。本發(fā)明的第一結(jié)構(gòu)和第二結(jié)構(gòu)的高度相同，在后續(xù)的平坦化工藝中，平坦化工藝易于控制。
文檔編號H01L21/311GK102479700SQ201010560208
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月25日
發(fā)明者洪中山 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司