一种双大马士革的集成方法

摘要

本发明公开了一种双大马士革的集成方法，其使用先沟槽后通孔的大马士革制造工艺，且在形成通孔的时候首先淀积一层金属硬掩膜，可有效避免相邻通孔之间的漏电流以及相邻通孔之间的互连现象的产生，降低了先进铜制程中通孔关键尺寸的控制难度，并改善了半导体器件的性能和可靠性，工艺过程简单易控制，适于普及推广适用。

主权项

一种双大马士革的集成方法，其特征在于，包括以下的步骤：步骤S1：提供一硅衬底，所述硅衬底上形成有已完成的前层金属层，在所述硅衬底上从下至上依次淀积有通孔刻蚀阻挡层、低介电常数介电层以及介电保护层；步骤S2：在所述介电保护层上涂覆一层光刻胶，并进行光刻工艺，形成沟槽开口；步骤S3：以光刻胶为掩膜，通过所述沟槽开口依次刻蚀所述介电保护层和所述低介电常数介电层，且刻蚀停止于所述低介电常数介电层，形成贯穿所述介电保护层和所述低介电常数介电层的沟槽，并去除光刻胶；步骤S4：在所述介电保护层之上以及所述沟槽的侧壁和底部淀积一层金属硬掩膜层，并在所述金属硬掩膜层之上淀积底部抗反蚀剂层；步骤S5：在所述底部抗反蚀剂层之上涂覆一第二光刻胶，并进行光刻，形成位于所述第二光刻胶中的通孔开口，其中，所述开口的宽度定义了后续形成的通孔的宽度；步骤S6：以所述第二光刻胶为掩膜，通过所述通孔开口依次刻蚀所述底部抗反蚀剂层和所述金属硬掩膜层和低介电常数介质层，且刻蚀停止于低介电常数介质层，形成位于所述金属硬掩膜层和所述低介电常数介质层中的部分通孔结构，并去除剩余的光刻胶和底部抗反蚀剂层；步骤S7：通过部分通孔结构继续刻蚀所述低介电常数介质层和所述通孔刻蚀阻挡层，暴露出所述硅衬底上的已完成的前层金属层，形成在竖直方向上贯穿所述金属硬掩膜层、所述低介电常数介质层和所述通孔刻蚀阻挡层中的通孔结构；步骤S8：在所述金属硬掩膜层之上以及所述通孔结构的侧壁和底部淀积金属阻挡层和铜籽晶层，并采用电化学镀ECP工艺生长金属铜，使得金属铜填充在所述沟槽和所述通孔结构中；步骤S9：进行化学机械研磨工艺，去除多余的金属铜。