[发明专利]金属互连结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种金属互连结构及其制作方法。

背景技术

目前进入市场的图像传感器，分为互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)传感器和电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)传感器。CMOS或CCD传感器通常具有数十万甚至数百万像素以将光信号转化为电信号，使得在图像传感器中将人或物的原始影像转化为电信号。CMOS或CCD图像传感器由于具有体积小、功耗低、成本低等优点，目前已广泛应用于各种数码图像设备中，例如：数码相机、数码摄像机等电子设备中。

关于现有技术中的CMOS图像传感器的结构，如图1所示，在半导体衬底10中形成有感光单元，例如光电二极管11、11’，其上形成有层间介质层12，多个栅极结构13形成于层间介质层12中，该栅极结构13例如用于形成运输电荷电路。层间介质层12上形成有多层金属互连线结构。图1以两层为例，该金属互连线结构包括：多个金属间介电层IMD1、IMD2以及位于金属间介电层IMD1、IMD2内的金属互连线M1、M2。

然而，在数码相机或数码摄像机结构中，通常在图像传感器之前需要加镜头，并且随着电子设备的普及，人们对其提出了便携的新需求，这就使得数码相机或摄像机需要减小体积或厚度，这造成镜头与图像传感器的距离不得不越来越近。该距离的减小造成之前可以通过几层镜片来改变光路以达到各传感器单元最大程度垂直入射的方法无法使用，不得不采用调整效果差的单层镜片来实现。换句话说，目前的小型化电子设备中，入射光线经由镜头折射后的光线与图像传感器的感光单元的法线成一定夹角，如图1所示，位于中间区域的光线垂直入射到感光单元，例如光电二极管11上，位于边缘区域的光线倾斜照射到该光电二极管11临近区域的光电二极管11’上，并且越靠近边缘区域，入射光线的倾斜程度越大。这种非垂直入射的光会导致光电二极管的光串扰，倾斜越严重，串扰现象越明显。图1中的光电二极管11、11’之间省略了多个光电二极管。此外，对于彩色的CMOS图像传感器，光串扰会产生混色问题，影响成像质量。

针对上述需求，图1中的现有图像传感器显然不能满足。本发明人对上述问题进行了分析，提出一种新的金属互连结构的制作方法及形成的金属互连结构，以解决图像传感器的上述问题，但不限于上述问题。

发明内容

本发明解决的问题是提出一种新的金属互连结构的制作方法及形成的金属互连结构，以解决图像传感器的光串扰问题，但不限于该问题。

为解决上述问题，本发明提供一种金属互连结构的制作方法，包括：

在基底上制作金属互连结构，所述金属互连结构包括至少一层金属线图案、导电插塞及其间填充的介质层；

光刻后，采用各项异性干法刻蚀自上而下地刻蚀所述金属互连结构，至少在自上而下为介质层的区域形成通孔或槽；

采用各向同性去除法将金属线图案之下的介质层去除形成新的金属互连结构，该新的金属互连结构除了两端包埋在介质层中，其它部分浮置在槽或孔中。

可选地，至少在自上而下为介质层的区域形成通孔步骤中，光刻使用的掩膜板图案为至少一个孔或带状结构，所述孔或带状结构对准在自上而下为介质层的区域。

可选地，至少在自上而下为介质层的区域形成通孔步骤中，光刻使用的掩膜板图案为至少一个孔或带状结构，所述孔或带状结构对准在自上而下为介质层的区域与自上而下为金属线图案的区域，自上而下地刻蚀所述金属互连结构步骤中，遇到金属线图案时，刻蚀停止在金属线图案表面。

可选地，将金属线图案之下的介质层去除步骤中为干法刻蚀去除，干法刻蚀气体为各向同性刻蚀气体。

可选地，将金属线图案之下的介质层去除步骤中为湿法去除。

可选地，所述介质层为二氧化硅，所述各向同性刻蚀气体为HF酸气相蒸汽。

可选地，所述介质层为二氧化硅或氮化硅，采用HF酸或HF酸缓冲溶液去除作为介质层的二氧化硅，采用磷酸去除作为介质层的氮化硅。

可选地，其特征在于，所述基底为半导体衬底，采用各项异性干法刻蚀自上而下地刻蚀所述金属互连结构后，继续刻蚀所述半导体衬底直至该半导体衬底被穿透时停止。

可选地，其特征在于，所述基底为半导体衬底，采用各项异性干法刻蚀自上而下地刻蚀所述金属互连结构后，在所述半导体衬底背面进行光刻、刻蚀该半导体衬底直至与浮置的金属互连结构贯通时停止。

可选地，形成浮置的金属互连结构后还进行弯曲所述浮置的金属互连结构的步骤。