[发明专利]半导体结构的形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底包括器件区域和围绕所述器件区域的外围区域，所述器件区域基底和外围区域基底中均形成有底层金属互连结构；

在所述基底上形成介质层；

在所述外围区域介质层内形成第一凹槽，所述第一凹槽具有第一深度；

在所述器件区域介质层内形成第二凹槽，所述第二凹槽具有第二深度，且所述第二深度值大于所述第一深度值；

刻蚀所述第二凹槽底部和侧壁的介质层以及第一凹槽底部的介质层，在器件区域介质层内形成露出所述底层金属互连结构的第一开口，在外围区域介质层内形成露出所述底层金属互连结构的第二开口；

向所述第一开口内填充导电材料，形成第一金属互连结构，向所述第二开口内填充导电材料，形成第二金属互连结构；

在所述基底上形成介质层的步骤包括：在所述基底上形成介电层；

在所述介电层上形成氧化层；

在所述氧化层上形成图形化的硬掩膜层，所述器件区域的硬掩膜层内具有第一掩膜开口，所述外围区域的硬掩膜层内具有第二掩膜开口；

刻蚀所述第二凹槽底部和侧壁的介质层以及第一凹槽底部的介质层的步骤中，以所述图形化的硬掩膜层为掩膜进行刻蚀。

2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一深度值和第二深度值的比值为0.2至0.8。

3.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在器件区域介质层内形成露出所述底层金属互连结构的第一开口的步骤中，所述第一开口包括相互贯通的沟槽和通孔，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。

4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，提供基底后，在所述基底上形成介质层之前，所述形成方法还包括：在所述基底上形成刻蚀阻挡层；

在所述基底上形成介质层的步骤中，在所述刻蚀阻挡层上形成所述介质层。

5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一开口和第二开口的步骤包括：对所述第二凹槽底部和侧壁的介质层以及第一凹槽底部的介质层进行主刻蚀工艺，直至露出所述刻蚀阻挡层；在器件区域介质层内形成相互贯通的沟槽和初始通孔，在外围区域介质层内形成初始开口；其中所述沟槽底部和初始通孔顶部相连通且所述沟槽底部开口尺寸大于所述初始通孔顶部开口尺寸；

对所述初始通孔底部和初始开口底部的刻蚀阻挡层进行过刻蚀工艺，在器件区域介质层内形成露出所述底层金属互连结构的通孔，在外围区域介质层内形成露出所述底层金属互连结构的第二开口；其中，所述沟槽底部和所述通孔顶部相连通构成第一开口，且所述沟槽底部开口尺寸大于所述通孔顶部开口尺寸。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述主刻蚀工艺和所述过刻蚀工艺均为等离子干法刻蚀工艺。

7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述主刻蚀工艺的工艺参数包括：刻蚀气体为CF₄、CHF₃、CH₂F₂或C₄F₈，稀释气体为N₂、O₂、CO、He或Ar，所述刻蚀气体的气体流量为10sccm至200sccm，所述稀释气体的气体流量为10sccm至200sccm，腔室压强为30mTorr至200mTorr。

8.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述过刻蚀工艺的工艺参数包括：刻蚀气体为CF₄、CHF₃、CH₂F₂或C₄F₈，稀释气体为N₂、O₂、CO、He或Ar，所述刻蚀气体的气体流量为10sccm至2000sccm，所述稀释气体的气体流量为10sccm至2000sccm，腔室压强为30mTorr至1000mTorr。