[发明专利]铜铝互连结构的制作方法

说明书

本申请公开了一种铜铝互连结构的制作方法，涉及半导体制造领域。该铜铝互连结构的制作方法包括形成铜金属层连线，在铜金属层连线的表面依次形成DNC和介质层，在介质层表面形成氮化钛层，在氮化钛层的上方形成通孔图案和深槽图案，刻蚀通孔图案和深槽图案对应的衬底，形成通孔和底部低于铜金属层连线表面的深槽，填充通孔，去除衬底表面的填充材料和氮化钛层，沉积形成铝金属层，铝金属层中形成有对位标记；解决了目前铜铝互连结构中铝金属层的对位标记不清晰的问题；达到了有效地在铜铝互连结构中的铝层中形成明显的对位标记，避免光刻时对位失败的效果。

技术领域

本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种铜铝互连结构的制作方法。

背景技术

随着集成电路制造工艺的发展，半导体芯片的面积越来越小，半导体器件之间的信号传输采用金属连线实现。在传统工艺中，铝一般被用作半导体器件之间的金属互连线，随着工艺发展铝互连线逐渐被铜互连线替代。然而，在一些特殊的产品中，金属互连线需要采用铜铝互连技术，即底部金属采用铜互连线，顶部金属采用铝互连线。

在铝互连工艺中，对铝金属层曝光对位时需要使用代表前层位置信息的对位标记，上层的铝金属层11中的对位标记12是通孔13刻蚀时在预定位置形成深槽14，再沉积铝后由高度差而形成的，如图1所示；通孔13连接下层的铝金属层15。

然而，在铜铝互连技术中，当下层的金属层是铜时，需要先形成一层NDC(NitrideDoped Silicon Carbide，氮掺杂碳化硅薄膜)作为扩散阻挡层，然后在NDC上方继续沉积通孔所需的介质层。由于NDC的存在，深槽较难刻深，形成的高度差较小，在沉积上层的铝金属层后，对位标记不清晰，容易造成对位失败，导致晶圆报废。

发明内容

为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种铜铝互连结构的制作方法。该技术方案如下：

一方面，本申请实施例提供了一种铜铝互连结构的制作方法，该方法包括：

形成铜金属层连线；

在铜金属层连线的表面依次形成NDC和介质层；

在介质层表面形成氮化钛层；

在氮化钛层的上方形成通孔图案和深槽图案；

刻蚀通孔图案和深槽图案对应的衬底，形成通孔和深槽，通孔的底部连接铜金属层连线的表面，深槽的底部低于铜金属层连线的表面；

填充通孔；

去除衬底表面的填充材料和氮化钛层；

沉积形成铝金属层，铝金属层中形成有对位标记。

可选的，在介质层表面形成氮化钛层包括：

在介质层表面沉积氮化钛层；

在氮化钛层表面沉积氧化硅层。

可选的，刻蚀通孔图案和深槽图案对应的衬底，包括：

依次刻蚀通孔图案和深槽图案对应的氮化钛层、介质层，直到露出NDC；

对通孔图案和深槽图案对应的NDC进行过刻蚀，形成通孔和深槽；

其中，通孔的底部连接铜金属层连线的表面，深槽的底部低于铜金属层连线的表面。

可选的，氮化钛层的厚度为300A至1000A。

可选的，氧化层的厚度为50A至100A。

可选的，在氮化钛层的上方形成通孔图案和深槽图案；

通过光刻工艺在氮化钛层的上方形成通孔图案和深槽图案。

可选的，形成铜金属层连线，包括：