[发明专利]铝布线制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及铝布线制作方法。

背景技术

金属铝由于其优良的电学性能以及自钝化特性(self-passivation performance)，而被广泛应用于半导体制造工艺的金属布线中。其中，所述 自钝化是指铝暴露在空气中可以自动生成很薄的氧化层作为保护。目前，应 用铝布线作为金属连接线的工艺常包括如下步骤：

参照图1a所示，在已形成有铝布线层11的半导体衬底10上形成抗反射 层12，以及在所述抗反射层12上形成光阻层13；

参照图1b所示，对所述光阻层13曝光，将光掩模上的布线图形转移至 光阻层13上，并经过显影后，形成光阻图形14；

参照图1c所示，将所述半导体衬底10置于反应室中，以所述光阻图形 14为掩模，对所述抗反射层12和抗反射层12下的铝布线层11进行蚀刻，所 述蚀刻通常采用反应离子蚀刻方法(RIE，Reactive Ion etch)，所述反应离子 蚀刻是指通过反应室中的射频源将反应气体离子化后进行蚀刻，所述反应气 体常采用氯化硼(BCl₃)和氯气(Cl₂)的混合气体，并且所述蚀刻为过蚀刻， 以保证蚀穿所述不应连接的铝线，从而最终形成铝布线图形。

在例如申请号为98124176的中国专利申请中还能发现更多与上述相关的 信息。

然而，在对目前的铝布线制作工艺的检测中发现，参照图2所示，本应 被蚀穿的铝布线层存在例如圆圈所示未被蚀穿的蚀刻缺陷。该蚀刻缺陷将可 能影响后续工艺的进行，或使得形成的半导体器件出现短路，从而影响半导 体器件的质量。

发明内容

本发明要解决的问题是，现有铝布线工艺中存在蚀刻缺陷，而影响半导 体器件质量的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种铝布线制作方法，包括：

对铝布线执行第一蚀刻工艺，所述第一蚀刻工艺为反应离子蚀刻工艺， 且不施加偏置电压；

在所述第一蚀刻工艺后，对所述铝布线执行第二蚀刻工艺，形成铝布线 图形，所述第二蚀刻工艺为施加偏置电压的反应离子蚀刻工艺。

与现有技术相比，上述所公开的铝布线制作方法具有以下优点：在反应 离子蚀刻中不施加偏置电压，使得所述铝布线层能在第一蚀刻过程中被均匀 减薄。而由于所述第一蚀刻工艺将铝布线层预先减薄，弥补了由于蚀刻形成 铝布线图形时的蚀刻速率差异而造成铝布线未蚀穿的蚀刻缺陷，从而避免了 由于所述蚀刻缺陷而影响最终形成的半导体器件的质量。

附图说明

图1a至图1c是现有技术铝布线工艺的一种实施例图；

图2是现有技术铝布线制作工艺缺陷电镜图；

图3是本发明铝布线制作方法的一种实施例图；

图4a至4f是图3所示铝布线制作实例图；

图5是图3所示铝布线制作实例的反应离子蚀刻腔室图；

图6是图3所示铝布线制作实例中获取第一蚀刻时间的方法；

图7是图3所示铝布线制作后电镜图。

具体实施方式

在对目前的蚀刻缺陷的检测中发现，所述蚀刻缺陷存在以下两种情况：1) 在对整片晶圆上的铝布线进行蚀刻后，晶圆中心部分的铝布线被正常蚀穿， 而晶圆边缘部分的相应铝布线则未被正常蚀穿2)线宽较宽的铝布线在蚀刻后 被正常蚀穿，而线宽较窄的相应铝布线则未被正常蚀穿。

通过对上述蚀刻缺陷的研究发现，所述情况的产生是由于采用反应离子 蚀刻的方法对铝布线进行蚀刻时，晶圆中心部分的蚀刻速率要快于晶圆边缘 部分的蚀刻速率，而线宽较宽的铝布线的蚀刻速率也要快于线宽较窄的铝布 线的蚀刻速率。并且，由于反应离子蚀刻的方法具有较高的蚀刻速率，相应 的，由于蚀刻速率差异而造成的蚀刻量的差异也较大。因而，就会出现晶圆 中心部分的铝布线被蚀穿后，晶圆边缘部分的相应铝布线未被蚀穿，或者线 宽较宽的铝布线被蚀穿，而线宽较窄的相应铝布线未被蚀穿。

鉴于此，本发明铝布线制作方法的一种实施方式包括：

对铝布线执行第一蚀刻工艺，所述第一蚀刻工艺为反应离子蚀刻工艺， 且不施加偏置电压；

在所述第一蚀刻工艺后，对所述铝布线执行第二蚀刻工艺，形成铝布线 图形，所述第二蚀刻工艺为施加偏置电压的反应离子蚀刻工艺。