【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及半導體制造領域，尤其涉及一種半導體結構的形成方法。
技術介紹
1、在半導體后段金屬互連工藝中，常采用大馬士革結構來進行銅金屬的互連。
2、現有的后段金屬互連工藝還有待改善。
技術實現思路
1、本專利技術解決的技術問題是提供一種半導體結構的形成方法，以改善后段金屬互連工藝。
2、為解決上述技術問題，本專利技術技術方案提供一種半導體結構的形成方法，包括：提供襯底；在襯底上形成第一介質層；在第一介質層上形成第一停止層，所述第一停止層內具有第一開口，所述第一開口暴露出部分所述第一介質層表面；在第一介質層上和第一停止層上形成第二介質層；在第二介質層上形成掩膜結構，所述掩膜結構內具有第二開口，所述第一開口在襯底上的投影范圍位于所述第二開口在襯底上的投影范圍內；以所述第二開口為掩膜刻蝕所述第二介質層，在第二介質層內形成第一凹槽，所述第一凹槽暴露出部分所述第一停止層表面；以所述第一凹槽和第一停止層為掩膜刻蝕所述第一介質層，在第一介質層內形成第二凹槽，所述第二凹槽與所述第一凹槽相連通，所述第二凹槽暴露出襯底表面，所述第二凹槽在襯底上的投影范圍位于所述第一凹槽在襯底上的投影范圍內；在第一凹槽內和第二凹槽內形成金屬結構。
3、可選的，所述掩膜結構包括：底層結構和位于底層結構上的光刻膠層，所述第二開口位于所述光刻膠層內，所述第二開口暴露出部分所述底層結構表面。
4、可選的，所述底層結構包括：襯墊層和位于襯墊層上的抗反射層。
5、可選
6、可選的，所述底層結構的材料包括金屬氧化物或金屬氮化物；所述金屬氧化物包括氧化鋁或氧化鈦；所述金屬氮化物包括氮化鈦。
7、可選的，所述底層結構的材料包括無機非金屬材料；所述無機非金屬材料包括氮化硅。
8、可選的，以所述第二開口為掩膜刻蝕所述第二介質層的工藝對所述第二介質層的刻蝕速率大于對所述底層結構的刻蝕速率。
9、可選的，以所述第二開口為掩膜刻蝕所述第二介質層的工藝包括干法刻蝕工藝；所述干法刻蝕工藝的參數包括：刻蝕氣體包括含氟氣體，所述含氟氣體包括四氟化碳。
10、可選的，所述第二介質層的材料包括介電材料，所述介電材料包括氧化硅。
11、可選的，以所述第一凹槽和第一停止層為掩膜刻蝕所述第一介質層的工藝對第一停止層的刻蝕速率小于對所述第一介質層的刻蝕速率。
12、可選的，以所述第一凹槽和第一停止層為掩膜刻蝕所述第一介質層的工藝包括干法刻蝕工藝；所述干法刻蝕工藝的參數包括：刻蝕氣體包括含氟氣體，所述含氟氣體包括四氟化碳。
13、可選的，所述第一停止層的材料包括氮摻雜碳化硅、氧摻雜碳化硅或氮化硅。
14、可選的，所述第一介質層的材料包括介電材料，所述介電材料包括氧化硅。
15、可選的，以所述第二開口為掩膜刻蝕所述第二介質層的工藝與以所述第一凹槽和第一停止層為掩膜刻蝕所述第一介質層的工藝為同種工藝。
16、可選的，在襯底上形成第一介質層之前，還包括：在襯底上形成第二停止層。
17、可選的，所述第二停止層的材料包括氮摻雜碳化硅、氧摻雜碳化硅或氮化硅。
18、可選的，所述襯底包括：基底；位于基底上的器件層，所述器件層包括隔離結構和位于隔離結構內的器件結構，所述器件結構包括晶體管、二極管、三極管、電容、電感或導電結構；位于器件層上的第三介質層；位于第三介質層內的導電層，所述導電層與所述器件結構電連接。
19、可選的，所述第二凹槽暴露出所述導電層表面；所述金屬結構與所述導電層電連接。
20、可選的，所述第一停止層的形成方法包括：在第一介質層上形成停止材料層；在停止材料層上形成圖形化的掩膜層，所述圖形化的掩膜層暴露出導電層上的部分停止材料層表面；以所述圖形化的掩膜層為掩膜刻蝕所述停止材料層，直至暴露出第一介質層表面，形成所述第一停止層和位于第一停止層內的第一開口。
21、可選的，所述金屬結構的材料包括銅。
22、與現有技術相比，本專利技術的技術方案具有以下有益效果：
23、本專利技術的技術方案，通過先在第一介質層上形成第一停止層，所述第一停止層內具有第一開口，再在第一介質層上和第一停止層上形成第二介質層。在第一停止層的阻擋作用下，以掩膜結構為掩膜刻蝕所述第二介質層形成第一凹槽時，不會全部直接刻蝕到第一介質層，后續能夠再以第一凹槽和第一停止層為掩膜刻蝕第一介質層形成與第一凹槽相連通的第二凹槽，使得所形成的第二凹槽在襯底上的投影范圍位于所述第一凹槽在襯底上的投影范圍內。所述方法能夠在一道工藝流程中形成相連通的第一凹槽和第二凹槽，工藝流程簡單，減少了工藝損傷，使得金屬結構能夠一次性填充到所述第一凹槽內和第二凹槽內，形成的超厚金屬結構的結構更為致密，具有較小的電阻，提升了半導體結構的性能。
24、進一步，所述掩膜結構包括底層結構和位于底層結構上的光刻膠層，以所述第二開口為掩膜刻蝕所述第二介質層的工藝對所述第二介質層的刻蝕速率大于對所述底層結構的刻蝕速率。從而刻蝕所述第二介質層的工藝對第二介質層和底層結構具有較大的刻蝕選擇比，在先進技術節點下的第一凹槽深寬比較大的情況下，所述底層結構消耗較慢，起到良好的掩膜作用，能夠形成形貌良好、深寬比較大的第一凹槽。
25、進一步，以所述第一凹槽和第一停止層為掩膜刻蝕所述第一介質層的工藝對第一停止層的刻蝕速率小于對所述第一介質層的刻蝕速率。從而刻蝕第一介質層的工藝對第一停止層和第一介質層具有較大的刻蝕選擇比，從而能夠繼續以第一停止層和第一凹槽為掩膜刻蝕第一介質層，使得形成的第二凹槽在襯底上的投影范圍位于所述第一凹槽在襯底上的投影范圍內，以滿足器件需求。
26、進一步，以所述第二開口為掩膜刻蝕所述第二介質層的工藝與以所述第一凹槽和第一停止層為掩膜刻蝕所述第一介質層的工藝為同種工藝。從而能夠采用一道工藝形成相連通的第一凹槽和第二凹槽，滿足器件需求，簡化了工藝流程，減少了工藝損傷。
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1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述掩膜結構包括：底層結構和位于底層結構上的光刻膠層，所述第二開口位于所述光刻膠層內，所述第二開口暴露出部分所述底層結構表面。
3.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述底層結構包括：襯墊層和位于襯墊層上的抗反射層。
4.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述襯墊層的材料包括無定形碳；所述抗反射層的材料包括介質抗反射層。
5.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述底層結構的材料包括金屬氧化物或金屬氮化物；所述金屬氧化物包括氧化鋁或氧化鈦；所述金屬氮化物包括氮化鈦。
6.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述底層結構的材料包括無機非金屬材料；所述無機非金屬材料包括氮化硅。
7.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，以所述第二開口為掩膜刻蝕所述第二介質層的工藝對所述第二介質層的刻蝕速率大于對所述底層結構的刻蝕速率。
<...【技術特征摘要】
1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述掩膜結構包括：底層結構和位于底層結構上的光刻膠層，所述第二開口位于所述光刻膠層內，所述第二開口暴露出部分所述底層結構表面。
3.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述底層結構包括：襯墊層和位于襯墊層上的抗反射層。
4.如權利要求3所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述襯墊層的材料包括無定形碳；所述抗反射層的材料包括介質抗反射層。
5.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述底層結構的材料包括金屬氧化物或金屬氮化物；所述金屬氧化物包括氧化鋁或氧化鈦；所述金屬氮化物包括氮化鈦。
6.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述底層結構的材料包括無機非金屬材料；所述無機非金屬材料包括氮化硅。
7.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，以所述第二開口為掩膜刻蝕所述第二介質層的工藝對所述第二介質層的刻蝕速率大于對所述底層結構的刻蝕速率。
8.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，以所述第二開口為掩膜刻蝕所述第二介質層的工藝包括干法刻蝕工藝；所述干法刻蝕工藝的參數包括：刻蝕氣體包括含氟氣體，所述含氟氣體包括四氟化碳。
9.如權利要求7所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述第二介質層的材料包括介電材料，所述介電材料包括氧化硅。
10.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，以所述第一凹槽和第一停止層為掩膜刻蝕所述第一介質層的工藝對第一停止層的刻蝕速率小于對所述第一介質層的刻蝕速率。
11.如權利要求10所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，以所述第一凹槽和第一停止層為掩膜刻蝕所述第一介質層的工藝包括干法刻蝕工藝；所述干法刻蝕工藝...
【專利技術屬性】
技術研發人員：薛國標，吳永玉，周魯豪，
申請(專利權)人：浙江創芯集成電路有限公司，
類型：發明
國別省市：
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