[发明专利]半导体结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺领域，特别涉及一种焊垫与熔丝结构的制造方法。

背景技术

随着半导体工艺水平的改进以及集成电路复杂度的提高，半导体元器件也更容易受各种缺陷所影响，而单个元器件如晶体管或者存储单元的失效，往往会导致整个集成电路的功能缺陷。常见的解决方法是在集成电路中形成一些可以熔断的连接线，也就是熔丝(fuse)结构，以确保集成电路的可用性。

一般而言，熔丝结构用于连接集成电路中的冗余电路(redundancycircuit)，在电路出现缺陷时，将熔丝熔断，使用冗余电路来修复或取代产生缺陷的电路。熔丝结构经常用于内存中，在内存芯片生产完成时，若其中有部分存储单元出现功能问题，就可以通过熔丝结构用冗余的存储单元来取代，实现修复的目的。另外，熔丝结构还常见于可编程电路中，根据用户需要，使用熔丝结构对电路中的标准逻辑单元进行编程，用以实现特定的功能。

中国发明专利公开第CN1979817A号公开了现有的一种包含焊垫与熔丝结构的半导体结构的剖面结构示意图。请参照图1，衬底100包括焊垫区101和熔丝区103，所述焊垫区101用于形成焊垫102，所述熔丝区103用于形成熔丝结构104，在已形成有焊垫102与熔丝结构104的衬底100上形成保护层106，其中衬底100中形成有金属氧化物半导体晶体管结构、导线或是其他半导体元件(未图示)。然后，进行两次光刻工艺与两次刻蚀工艺，其中一次光刻和刻蚀工艺包括用光刻胶保护熔丝区103、在焊垫区101的保护层106中形成开口108、暴露出焊垫102等工艺，而另一次光刻和刻蚀工艺包括用光刻胶保护焊垫区101、在熔丝区103的保护层106中形成开口110、并留下部分保护层106于熔丝结构104上以作为后续进行激光修补之用等工艺。

由于形成开口108与开口110时，需要进行两次光刻并采用两道光掩模，已经消耗了较多的时间及生产成本。

因此，需要一种新的熔丝结构及焊垫的制造方法，以有效解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的目的在于提供一种半导体结构的制造方法，以降低工艺复杂度。

为实现上述目的，本发明提供一种半导体结构的制造方法，包括：

提供衬底，所述衬底分为熔丝区和焊垫区，所述熔丝区形成有熔丝结构，所述焊垫区形成有焊垫，所述熔丝结构与焊垫间隔，所述熔丝结构包括表层的第一抗刻蚀层，所述焊垫包括表层的第二抗刻蚀层；

形成保护层，所述保护层覆盖焊垫、熔丝结构及衬底；

在保护层上形成光刻胶层并进行图形化，在所述光刻胶层中形成开口，所述开口暴露出部分焊垫位置的保护层、所述开口还暴露出熔丝结构位置及其之外两侧部分的保护层；

进行第一次刻蚀，直至熔丝区暴露出第一抗刻蚀层，同时焊垫区暴露出第二抗刻蚀层；

进行第二次刻蚀，去除焊垫的表层的第二抗刻蚀层以及熔丝结构表层的第一抗刻蚀层。

可选的，所述第一次刻蚀对保护层的刻蚀速度大于对焊垫与熔丝结构的刻蚀速度，所述第二次刻蚀对焊垫与熔丝结构的刻蚀速度大于对衬底或保护层的刻蚀速度。

可选的，所述第一次刻蚀采用CF₄、O₂、CHF₃和Ar的混合气体。

可选的，CF₄的供气流量为780～820sccm，O₂的供气流量为8～12sccm，CHF₃的供气流量为18～22sccm，Ar的供气流量为80～120sccm；供气压力为约150mTorr。

可选的，所述第二次刻蚀采用Cl₂与BCl₃的混合气体。

可选的，Cl₂的供气流量为25～35sccm，BCl₃的供气流量为35～45sccm；供气压力为约8mTorr。

可选的，所述第一次刻蚀和第二次刻蚀采用不同的刻蚀机台进行，所述第一次刻蚀采用刻蚀绝缘体的刻蚀机台进行，所述第一次刻蚀采用刻蚀金属的刻蚀机台进行。

可选的，所述第一抗刻蚀层和第二抗刻蚀层采用抗反射材料。

可选的，所述第一抗刻蚀和第二抗刻蚀层采用氮化钛材料。

可选的，所述焊垫与熔丝结构上方覆盖的保护层厚度相同，以使第一次刻蚀时焊垫与熔丝结构同时暴露在外。