[发明专利]半导体器件的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种半导体器件的制造方法。

背景技术

铝金属具有电阻率低、易于刻蚀以及与介质材料具有较好的粘附特性等优点，在半导体集成电路的制造工艺中，常常采用铝作为后段的互连金属材料和引线焊垫材料。

铝互连线或铝引线焊垫一般通过沉积铝层、光刻和刻蚀的工艺形成。在专利号为5785236的美国专利中，公开了一种铝引线焊垫的制造方法。图1至图4为与所述的美国专利公开的铝引线焊垫的制造方法相关的结构的剖面示意图。

如图1所示，提供集成电路衬底10，在所述衬底10上形成有中间介电层14，通过镶嵌工艺在所述中间介电层14中形成铜互连线12。

如图2所示，在所述中间介电层14和铜互连线12上形成铝层20。

如图3所示，通过光刻工艺形成焊垫图案22，并刻蚀所述铝层20，形成铝焊垫20’，所述铝焊垫20’位于所述铜互连线12上方。

接着，去除所述焊垫图案22。

如图4所示，在所述铝焊垫20’、中间介电层14以及铜互连线12上形成钝化层26，并通过光刻和刻蚀工艺在所述钝化层26中形成开口32，所述开口32的底部露出所述铝焊垫20’。

然而，由于铝层20中铝的晶粒尺寸较大，达数微米，晶粒与晶粒之间的间隙也较大，在对钝化层26进行刻蚀形成开口时，刻蚀工艺产生的副产物会沿着晶粒间隙进入到铝焊垫20’中，产生缺陷，会引起铝焊垫20’的导电性能下降，影响外引线与半导体器件的电连接。

发明内容

本发明提供一种半导体器件的制造方法，可避免或减少在钝化层中形成开口时在铝引线焊垫中形成缺陷。

本发明提供的一种半导体器件的制造方法，包括：

提供半导体结构，在所述半导体结构上具有介质层，在所述介质层中具有金属互连线；

在所述金属互连线和介质层上形成铝金属层；

在所述铝金属层上形成金属阻挡层；

图形化所述金属阻挡层和铝金属层，形成引线焊垫；

在所述金属阻挡层和介质层上、引线焊垫和金属阻挡层的侧壁形成钝化层；

在所述钝化层中形成底部露出所述金属阻挡层的开口。

可选的，形成所述金属阻挡层的工艺与形成所述铝金属层的工艺在同一工艺腔中原位进行或在不同的工艺腔中分别进行。

可选的，形成所述金属阻挡层的方法为物理气相沉积、化学气相沉积、电镀中的一种。

可选的，所述金属阻挡层为一层或多层。

可选的，所述金属阻挡层为钽、氮化钽、钛、氮化钛、钛化钨、钨、钼、钴、铂中的一种。

可选的，所述金属阻挡层为：

钽金属层和氮化钽层的交替堆叠结构；或

钽金属层-氮化钽层-钽金属层的堆叠结构；或

钛金属层和氮化钛层的交替堆叠结构；或

钛金属层-氮化钛层-钛金属层的交替堆叠结构。

可选的，进一步包括：去除所述开口底部的金属阻挡层。

本发明还提供一种半导体器件的制造方法，包括：

提供半导体结构，在所述半导体结构上具有介质层，在所述介质层中具有金属互连线；

在所述金属互连线和介质层上形成铝金属层；

图形化所述铝金属层，形成引线焊垫；

在所述引线焊垫上形成金属阻挡层；

在所述金属阻挡层和介质层上形成钝化层；

在所述钝化层中形成底部露出所述金属阻挡层的开口。

可选的，在所述引线焊垫上形成金属阻挡层的步骤如下：

在所述介质层和引线焊垫上沉积金属阻挡层；

在所述金属阻挡层上形成光刻胶层；

图形化所述光刻胶层，在所述引线焊垫上方形成光刻胶图案；

去除未被所述光刻胶图案覆盖的金属阻挡层；

去除所述光刻胶图案。

可选的，所述金属阻挡层为一层或多层。

可选的，所述金属阻挡层为钽、氮化钽、钛、氮化钛、钛化钨、钨、钼、钴、铂中的一种。

可选的，所述金属阻挡层为：

钽金属层和氮化钽层的交替堆叠结构；或

钽金属层-氮化钽层-钽金属层的堆叠结构；或

钛金属层和氮化钛层的交替堆叠结构；或

钛金属层-氮化钛层-钛金属层的交替堆叠结构。

可选的，进一步包括：去除所述开口底部的金属阻挡层。

本发明还提供一种半导体器件的制造方法，包括：