半导体器件的制造方法与流程

文档序号:12065926阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种半导体器件的制造方法,其特征在于,包括:

形成半导体衬底,所述半导体衬底中形成有待连接结构;

在所述半导体衬底上形成介电层;

在所述介电层上形成金属硬掩模层;

以所述金属硬掩模层为掩模刻蚀所述介电层,在所述介电层内形成露出所述待连接结构的沟槽和通孔,所述沟槽底部和通孔顶部相连通且所述沟槽开口尺寸大于所述通孔开口尺寸;

形成沟槽和通孔后,去除所述金属硬掩模层;

去除所述金属硬掩模层后,向所述沟槽和通孔内填充导电材料,以形成互连结构。

2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,去除所述金属硬掩模层的工艺为干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺。

3.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,去除所述金属硬掩模层的工艺为干法刻蚀工艺,形成所述沟槽和通孔的步骤包括主刻蚀工艺,以及主刻蚀工艺之后的过刻蚀工艺;

在主刻蚀工艺之后,过刻蚀工艺之前,采用第一刻蚀工艺去除所述金属硬掩模层;或者,在过刻蚀工艺之后,采用第二刻蚀工艺去除所述金属硬掩模层;或者,在主刻蚀工艺之后过刻蚀工艺之前进行第一刻蚀工艺且在过刻蚀工艺之后进行第二刻蚀工艺以去除所述金属硬掩模层。

4.如权利要求3所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述第一刻蚀工艺采用刻蚀气体或刻蚀气体与中性气体构成的混合气体进行刻蚀;所述第二刻蚀工艺采用刻蚀气体进行刻蚀。

5.如权利要求3所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述第一刻蚀工艺为等离子体干法刻蚀,工艺温度为40℃至80℃,工艺低频功率为0W,工艺高频功率为100W至200W,压强为20mTorr至60mTorr,工艺时间为10秒至20秒。

6.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述第一刻蚀工艺采用的刻蚀气体为CF4或NF3

7.如权利要求6所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述刻蚀气体的气体流量为100sccm至500sccm。

8.如权利要求4所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述第一刻蚀工艺采用刻蚀气体与中性气体构成的混合气体,所述刻蚀气体为CF4或NF3,所述中性气体为氩气、氦气或氮气。

9.如权利要求8所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述刻蚀气体和所述中性气体的体积比为3:2至3:1。

10.如权利要求8所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述刻蚀气体的气体流量为100sccm至500sccm,所述中性气体的气体流量为100sccm至500sccm。

11.如权利要求3所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述第二刻蚀工艺采用的刻蚀气体为CF4或NF3

12.如权利要求11所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述刻蚀气体的气体流量为100sccm至500sccm。

13.如权利要求11所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述第二刻蚀工艺为等离子体干法刻蚀,工艺温度为40℃至80℃,工艺低频功率为0W,工艺高频功率为100W至200W,压强为20mTorr至60mTorr,工艺时间为10秒至20秒。

14.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,去除所述金属硬掩模层的工艺为湿法刻蚀工艺,形成所述沟槽和通孔的步骤包括主刻蚀工艺和过刻蚀工艺;

在过刻蚀工艺之后,采用刻蚀溶液去除所述金属硬掩模层。

15.如权利要求14所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述刻蚀溶液为羟胺基溶液和H2O2构成的混合溶液。

16.如权利要求15所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述羟胺基溶液和H2O2构成的混合溶液中,羟胺基溶液与H2O2溶液的体积比为1:3至1:5。

17.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述制造方法还包括:向所述沟槽和通孔内填充导电材料之前,在所述沟槽和通孔侧壁、所述通孔底部形成籽晶层。

18.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述制造方法还包括:在形成介电层之前,在所述半导体衬底上形成刻蚀阻挡层;

在形成介电层之后,金属硬掩模层之前,在介电层上形成氧化层;

在形成金属硬掩模层之后,在金属硬掩模层上形成硬掩模覆盖层;

形成沟槽和通孔的步骤包括:刻蚀所述硬掩模覆盖层、金属硬掩模层、氧化层以及介电层,且以所述刻蚀阻挡层作为停止层。

19.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法,其特征在于,所述金属硬掩模层的材料为氮化钛、钛或氮化铜。

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