[发明专利]制备铜双大马士革结构的方法

权利要求书

1.一种制备铜双大马士革结构的方法，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上依次淀积第一介质层、第二介质层和无机抗反射层；

在所述无机抗反射层上涂布第一层光刻胶，并进行曝光和曝光后烘烤；

在所述第一层光刻胶上涂布第二层光刻胶，并进行曝光和曝光后烘烤；

进行显影工艺，以在所述第一层光刻胶中形成第一光刻胶图形，在所述第二层光刻胶中形成第二光刻胶图形；

经多步刻蚀工艺，以分别在所述第一介质层和第二介质层中形成双大马士革结构的通孔和沟槽；

在所述通孔和沟槽内填充铜金属，完成铜双大马士革结构的制备工艺。

2.如权利要求1所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，在所述第一层光刻胶上涂布第二层光刻胶之后，所述第一层光刻胶不溶解于所述第二层光刻胶。

3.如权利要求2所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，所述第一层光刻胶和第二层光刻胶的材料为248nm化学光放大光刻胶或193nm化学光放大光刻胶。

4.如权利要求1所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，所述半导体衬底上设置有底层对准标记。

5.如权利要求4所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，对所述第一层光刻胶和所述第二层光刻胶进行曝光的步骤中，均与所述底层对准标记进行对准。

6.如权利要求1所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，在进行显影工艺中，采用相同的显影液对所述第一层光刻胶和第二层光刻胶进行显影。

7.如权利要求1所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，所述第一光刻胶图形用于定义所述双大马士革结构的通孔，所述第二光刻胶图形用于定义所述双大马士革结构的沟槽。

8.如权利要求1所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，所述的显影工艺包括显影和显影后坚膜。

9.如权利要求1所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，在所述通孔和沟槽内填充铜金属的步骤包括：

在所述通孔和沟槽的底部和侧壁处生长金属阻挡层和粘附层；

在所述通孔和沟槽内形成铜金属互连材料；以及

利用化学机械抛光工艺去除所述第二介质层上的铜金属互连材料，留下所述通孔和沟槽内的铜金属。

10.如权利要求9所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，通过物理气相沉积工艺和电化学镀工艺在所述通孔和沟槽内形成铜金属互连材料。

11.如权利要求1至10中任意一项所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，所述第一介质层和第二介质层为低介电常数材料。

12.如权利要求11所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，所述第一介质层和第二介质层材料为氟硅玻璃或黑钻。

13.如权利要求1至10中任意一项所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，所述无机抗反射层为氮氧化硅。

14.如权利要求1至10中任意一项所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，在形成所述第一介质层之前形成有第一刻蚀终止层，在形成所述第一介质层之后、形成所述第二介质层之前还形成有第二刻蚀终止层。

15.如权利要求14所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，所述第一刻蚀终止层和第二刻蚀终止层的材料为氮化硅或碳化硅。

16.如权利要求1至10中任意一项所述的制备铜双大马士革结构的方法，其特征在于，所述刻蚀工艺采用反应离子刻蚀法。