光刻图案的形成方法和双镶嵌结构的制造方法

专利名称：光刻图案的形成方法和双镶嵌结构的制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种光刻图案的形成方 法和双镶嵌结构的制造方法。
背景技术：
随着半导体集成电路制造工艺的不断发展，集成度越来越高，线宽 越来越小，为降低功耗，提高响应速度，在制造后段的互连线时，采用 低电阻率的铜作为互连线材料。由于铜难以刻蚀，需采用双镶嵌工艺来
形成铜互连线结构；专利公开号为CN 1866495 A的中国专利申请文件公 开了 一种制造铜双镶嵌结构的方法，在其公开的中国专利申请文件中， 首先，提供半导体衬底，该半导体衬底包含有介质层，在该介质层中具 有双镶嵌孔洞(即连接孔和沟槽)，接着，在该双镶嵌孔洞侧壁和底部 沉积保护层和阻挡层，然后，在所述双镶嵌孔洞中形成铜金属层。
一般的，形成所述中国专利申请文件的双镶嵌孔洞的方法有两种 连接孔优先(即先形成连接孔后形成沟槽)或沟槽优先(即先形成沟槽 后形成连接孔)。无论是连接孔优先还是沟槽优先的方法，都需要两步 光刻和刻蚀工艺，在介质层生形成先形成连接孔之后，需要再次光刻并 刻蚀以形成沟槽，或者先形成沟槽之后，需要再次光刻并刻蚀以形成连 接孔；但是，无论是首先形成连接孔还是沟槽都会造成半导体基底表面 不再是平坦的表面，需要先旋涂用于平坦化的抗反射层，填充半导体基 底中的连接孔或凹槽，然后再旋涂光刻胶层进行后续的光刻工艺；然而， 首先形成的连接孔或沟槽由于在介质层不同位置具有不同的疏密程度， 使得的抗反射层表面平整度变差，影响后续的第二步光刻工艺。
图1至图5为现有的 一种连接孔优先的方式形成双镶嵌孔洞的方法的 各步骤相应的结构的剖面示意图。
如图l所示，首先提供半导体基底30，在所述半导体基底30上形成第 一介质层32,在所述第一介质层32上形成第二介质层34,所述第二介质 层104为低介电常数材料。
如图2所示，在所述第二介质层34上旋涂光刻胶层36,通过曝光显影 形成连接孔图案38。
如图3所示，刻蚀所述连接孔图案38底部的第二介质层34,在所述第 二介质层34中形成连接孔38a。
如图4所示，去除所述第一光刻胶层36，并在所述连接孔38a中和第 二介质层34上形成的抗反射层40,在所述抗反射层40上旋涂第二光刻胶 层42，通过曝光显影工艺形成沟槽图案44。
如图5所示，刻蚀所述沟槽图案44底部的抗反射层40和第二介质层 34,将所述沟槽图案44转移到第二介质层34中，去除所述第二光刻胶层 42和抗反射层40,形成沟槽44a。
由于第二介质层34中的连接孔38a^不同位置的疏密层度不同，且在 第二介质层34表面的部分区域有大片的空旷区域，使得在所述连接孔38a 中和第二介质层34上形成的抗反射层40的表面平坦度较差，在连接孔38a 较为密集的区域，抗反射层40较薄，而在连接孔38a较为稀疏的区域或第 二介质层34上大片的空旷区域上的抗反射层40却较厚，使得在连接孔38a 较为密集区域的抗反射层40表面产生凹陷；这使得光刻形成的沟槽图案 44的线宽的一致性变差，减小了形成沟槽图案44的光刻工艺窗口 。

发明内容
本发明提供一种光刻图案的形成方法和双镶嵌结构的制造方法，该 方法形成的光刻图案的线宽具有较好的一致性。
本发明提供的一种光刻图案的形成方法，包括
提供具有介质层的半导体基底，在所述介质层中具有第一开口；
在所述第一开口中和介质层上形成第一材料层，所述第一材料层至 少填满所述第一开口；
在所述第 一材料层上形成第二材料层；
在所述第二材料层上形成光刻胶层，并图形化该光刻胶层形成第二 开口图案，至少一第二开口图案位于所述第一开口上方。
可选的，第一材料层为可旋涂材料，形成第一材料层的步骤如下
向所述介质层表面喷出第 一材料，以第 一速率旋转所述半导体基
底；
以大于所述第一速率的第二速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第二速率的第三速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第一材料；
以大于所述第三速率且小于第二速率的第四速率旋转所述半导体 基底。
可选的，第一材料层为可旋涂材料，形成第一材料层的步骤包括 向所述介质层表面喷出第一材料，旋转所述半导体基底，使所述第 一材料至少填满所述第一开口 ；
回刻所述第一材料，使所述第一开口中的第一材料表面低于所述介 质层表面；
再次喷出第一材料，并旋转所述半导体基底，使所述第一材料覆盖 整个半导体基底表面。
可选的，第二材料层为可旋涂材料，形成第二材料层的步骤包括
向所述第 一材料层表面喷出第二材料，以第五速率旋转所述半导体 基底；
以大于所述第五速率的第六速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第六速率的第七速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第二材料；
以大于所述第七速率且小于第六速率的第八速率旋转所述半导体 基底。
可选的，所述第一材料层和第二材料层为有机抗反射材料。
可选的，所述有机抗反射材料为DU0248。
可选的，所述第二材料层为低温氧化层。
可选的，形成所述低温氧化层的方法为化学气相沉积。
可选的，该方法进一步包括在旋涂光刻胶之前在所述第二材料层
上形成抗反射层。
可选的，该方法进一步包括
将所述第二开口图案转移到所述介质层中，在所述介质层中形成第
二开口；
移除所述光刻胶层、第二材料层和第一材料层。
本发明还提供一种双镶嵌结构的制造方法，包括 提供具有介质层的半导体基底，在所述介质层中具有连接孔； 在所述连接孔中和介质层上形成第一材料层，所述第一材料层至少 填满所述连接孔；
在所述第一材料层上形成第二材料层；
在所述第二材料层上形成光刻胶层，并图形化该光刻胶层形成沟槽 图案，至少一沟槽图案位于所述连接孔上方；
将所述沟槽图案转移到所述介质层中，在所述介质层中形成沟槽； 移除所述光刻胶层、第二材料层和第一材料层。 可选的，第一材料层为可旋涂材料，形成第一材料层的步骤如下 向所述介质层表面喷出第一材料，以第一速率旋转所述半导体基
底；
以大于所述第 一速率的第二速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第二速率的第三速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第一材料；
以大于所述第三速率且小于第二速率的第四速率旋转所述半导体 基底。
可选的，第一材料层为可旋涂材料，形成第一材料层的步骤包括
向所述介质层表面喷出第一材料，旋转所述半导体基底，使所述第 一材料至少填满所述连接孔；
回刻所述第 一材料，使所述连接孔中的第 一材料表面低于所述介质 层表面；
再次喷出第一材料，并旋转所述半导体基底，使所述第一材料覆盖 整个半导体基底表面。
可选的，第二材料层为可旋涂材料，形成第二材料层的步骤包括 向所述第 一材料层表面喷出第二材料，以第五速率旋转所述半导体
基底；
以大于所述第五速率的第六速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第六速率的第七速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第二材料；
以大于所述第七速率且小于第六速率的第八速率旋转所述半导体 基底。
可选的，所述第一材料层和第二材料层为有机抗反射材料。
可选的，所述有机抗反射材料为DU0248。
可选的，所述第二材料层为低温氧化层。
可选的，形成所述^f氐温氧化层的方法为化学气相沉积。
可选的，该方法进一步包括在旋涂光刻胶之前在所述第二材料层 上形成抗反射层。
可选的，该方法进一步包括在所述连接孔和沟槽中填充金属材料。 本发明还提供一种双镶嵌结构的制造方法，包括 提供具有介质层的半导体基底，在所述介质层中具有沟槽； 在所述沟槽中和介质层上形成第一材料层，所述第一材料层至少填 满所述沟槽；
在所述第 一材料层上形成第二材料层；
在所述第二材料层上形成光刻胶层，并图形化该光刻胶层形成连接 孔图案，至少一连接孔图案位于所述沟槽上方；
将所述连接孔图案转移到所述介质层中，在所述介质层中形成连接
孔；
移除所述光刻胶层、第二材料层和第一材料层。
可选的，所述第一材料层为可旋涂材料，形成第一材料层的步骤如
下
向所述介质层表面喷出第 一材料，以第 一速率旋转所述半导体基
底；
以大于所述第 一速率的第二速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第二速率的第三速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第一材料；
以大于所述第三速率且小于第二速率的第四速率旋转所述半导体 基底。
可选的，所述第一材料层为可旋涂材料，形成第一材料层的步骤包
括
向所述介质层表面喷出第一材料，旋转所述半导体基底，使所述第 一材料至少填满所述沟槽；
回刻所述第 一材料，使所述沟槽孔中的第 一材料表面低于所述介质 层表面；
再次喷出第一材料，并旋转所述半导体基底，使所述第一材料覆盖 整个半导体基底表面。
可选的，所述第二材料层为可旋涂材料，形成第二材料层的步骤包
括
向所述第 一材料层表面喷出第二材料，以第五速率旋转所述半导体 基底；
以大于所述第五速率的第六速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第六速率的第七速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第二材料；
以大于所述第七速率且小于第六速率的第八速率旋转所述半导体 基底。
可选的，所述第一材料层和第二材料层为有机抗反射材料。
可选的，所述有机抗反射材料为DU0248。
可选的，所述第二材料层为低温氧化层。
可选的，形成所述低温氧化层的方法为化学气相沉积。
可选的，该方法进一步包括在旋涂光刻胶之前在所述第二材料层 上形成抗反射层。
可选的，该方法进一步包括在所述连接孔和沟槽中填充金属材料。 与现有技术相比，本发明具有以下优点
通过在具有第一开口的介质层上形成第一材料层和第二材料层，可 减小由于第一开口的疏密不同对材料层的表面的平坦度的影响；第一材 料层材料填充第一开口后，该第一材料层的表面较介质层的表面更为平 坦，因而，该第一材料层表面的平坦度对其上层的第二材料层的表面的 平坦度影响更小，从而，形成的第二材料层的表面的平坦度更高，即通 过形成第二材料层减小了由于介质层中的第 一开口的疏密不同对材料 层的影响，使得第二材料层具有较高的平坦度；第二材料层的表面平坦 度较高，使得通过光刻工艺在第二材料层上形成的第二开口图案(即连 接孔优先的双镶嵌工艺中的沟槽图案或沟槽优先的双镶嵌工艺中连接 孔图案)的线宽一致性较好，可提高形成第二开口图案的工艺窗口，提 高光刻工艺的稳定性和可维护性，进而可提高形成的半导体器件的良率 的稳定性；
通过调整形成第 一材料层和第二材料层时的旋涂速率，也可以进一 步提高平坦度。


图1至图5为现有的一种连接孔优先的方式形成双镶嵌孔洞的方法 的各步骤相应的结构的剖面示意图6至12为本发明的双镶嵌结构的制造方法的实施例的各步骤相 应的结构的剖面示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
做详细的说明。
在表面不平坦的介质层中形成开口时，例如，在具有第一开口的介 质层中形成第二开口时，由于第一开口造成介质层表面不平坦，会影响 形成第二开口的光刻工艺；需要在介质层上和第 一开口中形成用于平坦
化的材料层，但是由于第一开口在介质层中不同位置的疏密程度不同， 这使得形成材料层的表面平坦度下降。
本发明提供一种方法，首先形成至少填满第 一开口的第 一材料层， 然后在第一材料层上形成第二材料层，其中所述第一材料层为有机抗反
射材料，该第一材料层通过旋涂的方法形成；第二材料层为有机抗反射
层或低温氧化层。通过在半导体基底上形成第一材料层和第二材料层， 可以获得较为平坦的表面，然后在该表面形成图形化的光刻胶层，可获
得线宽一致性较好的第二开口图案；进一步的，将该第二开口图案转移
到所述的介质层中，可获得线宽一致性较好的第二开口。
下面结合图6至图12对本发明的方法进行详细描述，图6至图12 为本本发明的连接孔优先的双镶嵌结构的制造方法的实施例的各步骤 相应的结构的剖面示意图，其中，连"l妄孔为第一开口，沟槽为第二开口。
如图6所示的剖面示意图，提供半导体基底10，在所述半导体基底 10中具有半导体器件(未示出)和介质层12，在所述介质层12中具有 较为密集的连接孔14和和孤立的连接孔14a;
其中，所述介质层12为低介电常数材料，例如，所述介质层12可 以是氟硅玻璃、磷硅玻璃、硼硅玻璃、硼磷硅玻璃、黑钻石(Black Diamond, BD)中的一种，形成介质层12的方法可以是物理气相沉积、 化学气相沉积、原子层沉积中的一种。
在所述介质层12上可以有覆盖层13,用以保护低介电常数的介质 层12不受刻蚀、清洗等工艺的损伤；所述覆盖层13可以是氮化硅、碳 化硅、二氧化硅中的一种。
在所述介质层12下具有刻蚀停止层11,所述刻蚀停止层11作为在 形成连接孔14和14a时的刻蚀终点检测层；所述刻蚀停止层11的材质 可以是氧化硅、碳氮硅化合物、氮化硅中的一种，其中，形成所述刻蚀 停止层11的方法为物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积中的一
种。
所述连接孔14和14a的线宽相同，处于介质层12的不同位置；所 述连接孔14和14a的深度与介质层12的厚度相同，所述连接孔14和 14a的底部露出半导体基底10中的金属导线层(未示出)；
通过光刻和刻蚀形成所述连接孔14和14a,其中，刻蚀的方法可以 是反应离子刻蚀(Reactive Ion Etch )。
所述连接孔14和14a用于形成连接插塞，连接半导体基底10中的 金属导线层和上层的金属导线层；在所述连接孔14和14a中填充导电 材料可形成连接插塞。
如图7所示，在所述介质层12上、连接孔14和14a中形成第一材 料层16，其中，所述第一材料层16至少填满所述连接孔14和14a。
在其中的一个实施例中，所述第一材料层16为可旋涂材料，例如 为有机抗反射材料DU0248;形成该可旋涂的第一材料层16的步骤如 下
步骤l、向所述半导体基底10表面(即介质层12表面)喷出第一 材料，以第一速率旋转所述半导体基底，
将所述半导体基底10置于旋涂设备中的支撑柱上，并通过真空吸 附所述半导体基底10的底部；将第一材料喷嘴移动至所述半导体基底 10的中间上方位置，并使所述喷嘴距离所述半导体基底具有一定的距 离。
通过马达驱动，使所述支撑柱带动半导体基底10以较慢的第一速 率旋转，同时所述喷嘴向所述半导体基底IO表面喷出第一材料。通过 旋转的离心作用，喷出的第一材料沿着所述半导体基底10的介质层12 (或覆盖层13 )表面緩緩的向外移动，填充于连接孔14和14a中，并 布满整个介质层12表面。
步骤2、继续向所述半导体基底IO表面喷出第一材料，以大于所述 第一速率的第二速率旋转所述半导体基底10;
由于所述介质层12中的连接孔14和14a在不同位置的疏密程度不
相同，造成介质层12的不同位置对所述第一材料的阻力不同，在以较
慢的第一速率旋转时，第一材料在介质层12表面不同的区域、位置的 流动速率不同，导致了形成在介质层12上的第一材料各处的厚度不相 同；
例如，在以第一速率旋转时，可能出现连接孔14和14a填不满， 而介质层12表面的其它平坦的空旷区域第一材剩-较厚的现象；
通过较高的第二速率的旋转，使介质层12表面部分区域较厚第一 材料向较薄的区域流动，或者被甩出半导体基底10之外；同时继续喷 出抗反射材料进行补充，并使之填充至所述未填满的连接孔14和14a 中；
由于该第二速率较大，因而半导体基底10边缘会聚集较多的第一 材料，而介质层12表面的中央部分较少，整个介质层12表面的第一材 料表面呈凹形。
步骤3、以小于所述第二速率的第三速率旋转所述半导体基底10;
改变所述半导体基底10的旋转速率至第三速率，所述第三速率小 于所述第二速率，同时继续喷出第一材料；
通过减小旋转速率，使所述介质层12表面的第一材料回流；另外 继续喷出第 一材料进一步填充凹陷区域。
将所述半导体基底10的旋转速率由较高的第二速率在较短的时间 内下降至较低的第三速率，对所述介质层12表面的第一材料进行回流， 使得位于边缘的第一材料部分向所述介质层12的中央方向移动，可起 到平坦化作用和进一步填充连接孔14和14a的作用。
另外，所述喷嘴继续向介质层12的中央喷出第一材料并使之慢慢 向外流动，两者结合提高所述介质层12表面的第一材料平坦度，并提 高对所述连接孔14和14a的填充、覆盖能力。
步骤4、停止喷出第一材料；
步骤5、以大于所述第三速率且小于第二速率的第四速率旋转所述 半导体基底。 通过较长时间的第四速率的旋转，甩掉介质层12表面多余的第一 材料。
对第一材料执行烘烤工艺，加强所述抗反射材料和介质层的粘附、
并蒸发水分，形成第一材料层16。
由于介质层12中不同位置的连接孔疏密不同，受疏密程度不同的 连接孔的影响，使形成第一材料层16的表面的平坦化程度较差，通过 所述的一系列的不同速率时的旋涂，可提高所述第一材料层16的平坦 度。
在另外的实施例中，形成所述第一平坦层16的步骤如下 首先，向所述介质层12表面喷出第一材料，旋转所述半导体基底 10,使所述第一材料至少填满所述连接孔14和14a;
接着，回刻所述第一材料，使连接孔14和14a中的第一材料表面 低于所述介质层12表面，但是高于所述连接孔14的深度的三分之二；
再次向所述介质层12表面喷出第一材料，并旋转所述半导体基底 10,使所述第一材料覆盖整个半导体基底10的介质层12表面；
通过首先向连接孔14和14a中填充部分第一材料，使得再次填充 第一材料时，连接孔14和14a的深度较小，以此减小连接孔14和14a 的疏密程度的不同对第一材料层16的表面平坦度的影响，可提高平坦 度。
如图8所示，在所述第一材料层16上形成第二材料层18;
在其中的一个实施例中，所述第二材料层18为可旋涂的有机抗反 射材料，例如可以是DU0248。
旋涂所述第二材料层18的步骤如下
向所述第一材料层16表面喷出第二材料，以第五速率旋转所述半 导体基底10;
以大于所述第五速率的第六速率旋转所述半导体基底10; 以小于所述第六速率的第七速率旋转所述半导体基底10;
停止喷出第二材料；
以大于所述第七速率且小于第六速率的第八速率旋转所述半导体
基底10。
由于所述第一材料层16的表面较所述介质层12的表面更为平坦， 因而，所述第一材料层16表面的平坦度对其上层的第二材料层18表面 的平坦度影响更小，从而，形成的第二材料层18的表面的平坦度更高， 也即通过形成第二材料层18减小了由于介质层12中的连接孔14和14a 的疏密不同对材料层的影响；
进一步的，可在所述第二材料层18上形成第三、第四......材料层，
进一步提高平整度；
在另外实施例中，所述第二材料层18为低温氧化层，形成所述低 温氧化层的方法为化学气相沉积，例如可以是等离子增强化学气相沉 积，沉积的温度为100至250摄氏度；
如图9所示，在所述第二材料层18上形成光刻胶层20，并通过曝 光显影工艺图形化所述光刻胶层20,在所述光刻胶层10中形成沟槽图 案22，其中，至少有一个沟槽图案22位于其中一个连接孔14或14a 的上方；
在其它的实施例中，在形成光刻胶层20之前，可现在所述第二材 料层18上形成抗反射层(图未示)，然后再在所述抗反射层上形成光刻 胶层20。
由于第二材料层18的表面平坦度较高，连接孔14和14a疏密程度 的不同对该表面平坦度的影响已经较小，使得通过光刻工艺形成的沟槽 图案22的线宽的一致性较好，从而提高了形成沟槽图案22的工艺窗口；
特别是对于更小的技术节点，例如65nm的技术节点中的沟槽图案 的光刻工艺，聚焦深度较小，使得工艺窗口较小，通过提高光刻胶层20 下的表面的平坦度，可增大工艺窗口，提高光刻工艺的稳定性和可维护 性，进而可提高形成的半导体器件的良率的稳定性。
如图IO所示，刻蚀所述沟槽图案22底部的第二平坦化18、第一材
料层16和部分介质层12，将所述沟槽图案22转移到所述介质层12中， 在所述介质层12中形成沟槽24。
接着，通过等离子体干法刻蚀和湿法清洗去除光刻胶层20、第二材 料层18、第一材料层16，如图11所示。
进一步的，如图12所示，在所述连接孔14、 14a和沟槽22中填充 金属材料，例如铜，即形成铜的双镶嵌结构。
在其它的实施例中，也可以先形成沟槽、后形成连接孔，其它步骤 与先形成连接孔后形成沟槽工艺的步骤相同，不再赘述。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明， 任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能 的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的 范围为准。
权利要求
1、一种光刻图案的形成方法，其特征在于，包括提供具有介质层的半导体基底，在所述介质层中具有第一开口；在所述第一开口中和介质层上形成第一材料层，所述第一材料层至少填满所述第一开口；在所述第一材料层上形成第二材料层；在所述第二材料层上形成光刻胶层，并图形化该光刻胶层形成第二开口图案，至少一第二开口图案位于所述第一开口上方。
2、 如权利要求1所述的光刻图案的形成方法，其特征在于，第一 材料层为可旋涂材料，形成第一材料层的步骤如下向所述介质层表面喷出第一材料，以第 一速率旋转所述半导体基底；以大于所述第 一速率的第二速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第二速率的第三速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第一材料；以大于所述第三速率且小于第二速率的第四速率旋转所述半导体 基底。
3、 如权利要求1所述的光刻图案的形成方法，其特征在于，第一 材料层为可旋涂材料，形成第一材料层的步骤包括向所述介质层表面喷出第一材料，旋转所述半导体基底，使所述第 一材料至少填满所述第 一开口 ；回刻所述第一材料，使所述第一开口中的第一材料表面低于所述介 质层表面；再次喷出第一材料，并旋转所述半导体基底，使所述第一材料覆盖 整个半导体基底表面。
4、 如权利要求1所述的光刻图案的形成方法，其特征在于，第二 材料层为可旋涂材料，形成第二材料层的步骤包括向所述第 一材料层表面喷出第二材料，以第五速率旋转所述半导体 基底；以大于所述第五速率的第六速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第六速率的第七速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第二材料；以大于所述第七速率且小于第六速率的第八速率旋转所述半导体 基底。
5、 如权利要求1至4任一权利要求所述的光刻图案的形成方法， 其特征在于所述第 一材料层和第二材料层为有机抗反射材料。
6、 如权利要求5所述的光刻图案的形成方法，其特征在于所述 有机抗反射材料为DU0248。
7、 如权利要求1所述的光刻图案的形成方法，其特征在于所述 第二材料层为低温氧化层。
8、 如权利要求7所述的光刻图案的形成方法，其特征在于形成 所述低温氧化层的方法为化学气相沉积。
9、 如权利要求1所述的光刻图案的形成方法，其特征在于，该方 法进一步包括在旋涂光刻胶之前在所述第二材料层上形成抗反射层。
10、 如权利要求1所述的光刻图案的形成方法，其特征在于，该方 法进一步包括将所述第二开口图案转移到所述介质层中，在所述介质层中形成第 二开口；移除所述光刻胶层、第二材料层和第一材料层。
11、 一种双镶嵌结构的制造方法，其特征在于，包括 提供具有介质层的半导体基底，在所述介质层中具有连接孔； 在所述连接孔中和介质层上形成第 一材料层，所述第 一材料层至少填满所述连4妄孔；在所述第 一材料层上形成第二材料层；在所述第二材料层上形成光刻胶层，并图形化该光刻胶层形成沟槽图案，至少一沟槽图案位于所述连接孔上方；将所述沟槽图案转移到所述介质层中，在所述介质层中形成沟槽； 移除所述光刻胶层、第二材料层和第一材料层。
12、 如权利要求11所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于， 第一材料层为可旋涂材料，形成第一材料层的步骤如下向所述介质层表面喷出第一材料，以第 一速率旋转所述半导体基底；以大于所述第 一速率的第二速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第二速率的第三速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第一材料；以大于所述第三速率且小于第二速率的第四速率旋转所述半导体 基底。
13、 如权利要求11所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于， 第一材料层为可旋涂材料，形成第一材料层的步骤包括向所述介质层表面喷出第一材料，旋转所述半导体基底，使所述第 一材料至少填满所述连接孔；回刻所述第一材料，使所述连接孔中的第一材料表面低于所述介质 层表面；再次喷出第一材料，并旋转所述半导体基底，使所述第一材料覆盖 整个半导体基底表面。
14、 如权利要求11所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于， 第二材料层为可旋涂材料，形成第二材料层的步骤包括向所述第 一材料层表面喷出第二材料，以第五速率旋转所述半导体 基底；以大于所述第五速率的第六速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第六速率的第七速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第二材料； 以大于所述第七速率且小于第六速率的第八速率旋转所述半导体 基底。
15、 如权利要求11至14任一权利要求所述的双镶嵌结构的制造方 法，其特征在于所述第一材料层和第二材料层为有机抗反射材料。
16、 如权利要求15所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于 所述有机抗反射材料为DU0248。
17、 如权利要求11所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于 所述第二材料层为低温氧化层。
18、 如权利要求17所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于 形成所述低温氧化层的方法为化学气相沉积。
19、 如权利要求11所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于， 该方法进一步包括在旋涂光刻胶之前在所述第二材料层上形成抗反射 层。
20、 如权利要求11所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于， 该方法进一步包括在所述连接孔和沟槽中填充金属材料。
21、 一种双镶嵌结构的制造方法，其特征在于，包括提供具有介质层的半导体基底，在所述介质层中具有沟槽；在所述沟槽中和介质层上形成第 一材料层，所述第 一材料层至少填 满所述沟槽；在所述第一材料层上形成第二材料层；在所述第二材料层上形成光刻胶层，并图形化该光刻胶层形成连接 孔图案，至少一连接孔图案位于所述沟槽上方；将所述连接孔图案转移到所述介质层中，在所述介质层中形成连接孔；移除所述光刻胶层、第二材料层和第一材料层。
22、 如权利要求21所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于， 所述第 一材料层为可旋涂材料，形成第 一材料层的步骤如下 向所述介质层表面喷出第 一材料，以第 一速率旋转所述半导体基底；以大于所述第 一速率的第二速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第二速率的第三速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第一材料；以大于所述第三速率且小于第二速率的第四速率旋转所述半导体 基底。
23、 如权利要求21所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于， 所述第 一材料层为可旋涂材料，形成第一材料层的步骤包括向所述介质层表面喷出第一材料，旋转所述半导体基底，使所述第 一材料至少填满所述沟槽；回刻所述第一材料，使所述沟槽孔中的第一材料表面低于所述介质 层表面；再次喷出第一材料，并旋转所述半导体基底，使所述第一材料覆盖 整个半导体基底表面。
24、 如权利要求21所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于， 所述第二材料层为可旋涂材料，形成第二材料层的步骤包括向所述第 一材料层表面喷出第二材料，以第五速率旋转所述半导体 基底；以大于所述第五速率的第六速率旋转所述半导体基底； 以小于所述第六速率的第七速率旋转所述半导体基底； 停止喷出第二材料；以大于所述第七速率且小于第六速率的第八速率旋转所述半导体 基底。
25、 如权利要求21至24任一权利要求所述的双镶嵌结构的制造方 法，其特征在于所述第一材料层和第二材料层为有机抗反射材料。
26、 如权利要求25所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于 所述有机抗反射材料为DU0248。
27、 如权利要求21所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于 所述第二材料层为低温氧化层。
28、 如权利要求27所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于 形成所述低温氧化层的方法为化学气相沉积。
29、 如权利要求21所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于， 该方法进一步包括在旋涂光刻胶之前在所述第二材料层上形成抗反射 层。
30、 如权利要求21所述的双镶嵌结构的制造方法，其特征在于， 该方法进一步包括在所述连接孔和沟槽中填充金属材料。
全文摘要
一种光刻图案的形成方法，包括提供具有介质层的半导体基底，在所述介质层中具有第一开口；在所述第一开口中和介质层上形成第一材料层，所述至少填满所述第一开口；在所述第一材料层上形成第二材料层；在所述第二材料层上形成光刻胶层，并图形化该光刻胶层形成第二开口图案，至少一第二开口图案位于所述第一开口上方。本发明还提供一种双镶嵌结构的制造方法。本发明形成的光刻图案的线宽具有较好的一致性。
文档编号H01L21/311GK101355034SQ20071004434
公开日2009年1月28日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者郝静安 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司