[发明专利]与布线亚临界接触的自对准工艺

权利要求书

1.一种在半导体衬底中形成自对准布线槽和接触孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(A)在衬底上形成下部介质层；

(B)在下部介质层上形成上部硬掩模材料层；

(C)在上部硬掩模材料层上形成第一光致抗蚀剂层；

(D)通过第一掩模对第一光致抗蚀剂层曝光；

(E)对已曝光的第一光致抗蚀剂层进行显影以便在形成刻蚀掩模的第一光致抗蚀剂层中产生孔；

(F)通过光致抗蚀剂掩模选择性地刻蚀上部硬掩模材料层，形成硬材料刻蚀掩模布线槽；

(G)剥离第一光致抗蚀剂刻蚀掩模；

(H)在硬材料刻蚀掩模上形成第二光致抗蚀剂层；

(I)通过第二掩模对第二光致抗蚀剂层曝光；

(J)对已曝光的第二光致抗蚀剂层进行显影以便在形成接触孔刻蚀掩模的第二光致抗蚀剂层中产生孔；以及

(K)穿过硬材料布线刻蚀掩模并穿过第二光致抗蚀剂接触孔刻蚀掩模选择性地刻蚀下部的介质层，在下部的介质层中形成自对准的布线槽和接触孔；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：上部的硬掩模材料是介质层。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

上部的硬掩模材料由氮化硅组成。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

上部的硬掩模材料由钨组成。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

介质层由二氧化硅组成。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

第一和第二光致抗蚀剂层由混合光致抗蚀剂组成。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

刻蚀上部硬掩模材料层的步骤包括进行选择性反应离子刻蚀。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

第一光致抗蚀剂层中的孔的形状包括拉长的形状。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

对第一和第二光致抗蚀剂层进行曝光的步骤还包括使用交替相移标度线的步骤。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

穿过第二掩模对第二光致抗蚀剂层曝光的步骤还包括使用离轴照射的步骤。

11.一种在半导体衬底中形成自对准布线槽和接触孔的方法，其特征在于，包括下列步骤：

(A)在衬底上形成下部的介质层；

(B)在下部的介质层上形成上部的硬掩模材料层；

(C)选择性地刻蚀上部的硬掩模材料层，在上部的硬掩模材料层中产生孔，为界定布线槽形成第一刻蚀掩模；    

(D)在第一刻蚀掩模上形成混合光致抗蚀剂层；

(E)对混合光致抗蚀剂层进行曝光和显影，在该混合光致抗蚀剂层中产生孔，形成界定接触孔的第二刻蚀掩模；

(F)通过第一布线刻蚀掩模和第二接触孔刻蚀掩模选择性地刻蚀下部的介质层，在下部的介质层中形成自对准的布线槽和接触孔；

(G)除去第二接触孔刻蚀掩模，用金属充填槽和接触孔。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

上部的硬掩模材料是非导电的介质层。

13.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

上部的硬掩模材料是由氮化硅组成的非导电的介质层。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

上部的硬掩模材料是导电的非介质层。

15.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

上部的硬掩模材料是由钨组成的导电的非介质层。

16.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

下部的介质层由二氧化硅组成。

17.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

刻蚀上部的硬掩模材料的步骤包括进行选择性的反应离子刻蚀。

18.如权利要求11所述的方法，其特征在于：

对混合光致抗蚀剂层进行曝光的步骤还包括使用交替相移标度线的步骤。