[发明专利]金属互连结构的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制作工艺，特别是涉及一种金属互连结构的制作方法。

背景技术

在集成电路制作工艺中，金属互连结构的制作方法如图1至图6所示，具体包括：

首先，如图1所示，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100上形成有半导体器件层（未图示）。在所述半导体衬底100上形成层间介质层200，利用等离子刻蚀工艺在所述层间介质层200中形成若干通孔30，以暴露出所述半导体器件层中需要电连接的区域。

接下来，如图2所示，在所述通孔30中填充满金属钨，以形成钨插塞300。

接下来，如图3所示，利用沉积或者蒸镀的方式在所述层间介质层200和钨插塞300上形成铝金属层410，再在所述铝金属层410上形成光刻胶层500，然后，通过曝光和显影工艺在所述光刻胶层500中形成铝金属线的光刻胶图形50，所述铝金属线的光刻胶图形50位于所述钨插塞300上。

接下来，如图4所示，以具有铝金属线的光刻胶图形50的光刻胶层500为掩膜，利用等离子刻蚀工艺刻蚀所述铝金属层400以形成铝布线400。利用灰化法去除光刻胶层500，保留所述铝布线400，使之与钨插塞300形成金属互连结构。

由于曝光工艺中对准偏差、刻蚀偏差以及其它因素，可能会出现部分所述铝布线400未对准所述钨插塞300的现象，如图4中铝布线401所示。图5所示为图4中金属互连结构的俯视图。

接下来，如图6所示，为了去除灰化法后残留的光刻胶残渣等杂质，需要采用有机溶剂清洗所述金属互连结构。在进行完清洗工艺之后，在图4和图5中与钨插塞300相错的铝布线401下的钨插塞被消耗掉部分钨，成为不完全的钨插塞310。

在集成电路工艺的线宽越来越小的情况下，金属互连结构的尺寸也越来越小，在曝光时，使得所述铝金属线的光刻胶图形50越来越难以对准钨插塞300，并且，钨插塞300的体积也越来越小，在图6中钨插塞300被损耗掉的现象甚至会引起铝布线401和钨插塞301的断路。这极大的影响集成电路的可靠性，亟需一种方法来解决这个问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种金属互连结构的制作方法，用于解决现有技术中被铝布线部分暴露出来的钨插塞在清洗处理后会被损耗掉，甚至会引起铝布线和钨插塞之间断路的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种金属互连结构的制作方法，至少包括：

提供半导体衬底；

利用沉积、光刻和等离子刻蚀工艺在所述半导体衬底上形成由钨插塞和铝布线构成的金属互连结构；

利用灰化法去除金属互连结构上光刻胶残渣；

利用紫外线照射所述金属互连结构；

利用有机溶剂清洗被紫外线照射后的所述金属互连结构。

优选地，形成所述金属互连结构的步骤至少包括：

利用沉积工艺在所述半导体衬底上形成层间介质层；

利用光刻和等离子刻蚀工艺在所述层间介质层中形成通孔；

在所述通孔中形成钨插塞；

在所述层间介质层和钨插塞上形成铝金属层；

利用光刻和等离子刻蚀工艺将所述铝金属层形成铝布线，所述铝布线与所述钨插塞的顶部连接。

优选地，所述铝布线的宽度和所述钨插塞的直径相同。

优选地，利用O₂进行所述利用灰化法去除金属互连结构上光刻胶残渣的步骤。

优选地，在所述利用紫外线照射所述金属互连结构的步骤中，设置所述紫外线的波长为：300nm，光照强度为180mw/cm²～305mw/cm²，照射时间为200s～240s。

优选地，所述有机溶剂为含铵离子的有机溶剂。

如上所述，本发明的完整的发明名称，具有以下有益效果：

本发明提供的技术方案中为在传统的方式中，在等离子刻蚀工艺和灰化法之后，清洗工艺之前增加了紫外线照射一个步骤，就有效的改善了传统工艺中会发生钨插塞几乎被完全损耗掉，引起电路断路的问题。

附图说明

图1至图6显示为现有技术中金属互连结构的制作方法的示意图。

图7显示为本发明的金属互连结构的制作方法的流程图。

图8至图9显示为本发明的实施例中提供的金属互连结构的制作方法的示意图。

元件标号说明

100          半导体衬底

200          层间介质层