[发明专利]一种半导体结构的形成方法

说明书

本申请提供半导体结构的形成方法，所述方法包括：提供衬底，所述衬底上形成有第一介质层以及贯穿所述第一介质层的金属连接结构；在所述第一介质层表面和所述金属连接结构表面形成第二介质层；在所述第二介质层中形成沟槽，所述沟槽暴露所述金属连接结构的表面；使用碱性清洗溶液清洗所述沟槽；钝化处理所述暴露出的金属连接结构表面。本申请所述的半导体结构的形成方法，使用碱性溶液来清洗所述沟槽，不会腐蚀或损伤所述金属连接结构；进一步地，清洗完成后对所述金属连接结构进行钝化处理来进行保护，可以提高器件可靠性。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种半导体结构的形成方法。

背景技术

随着集成电路的制造向超大规模集成电路(ULSI)发展，其内部的电路密度越来越大，所含元件数量不断增加，使得晶圆的表面无法提供足够的面积来制造所需的互连线。为了配合元件缩小后所增加的互连线需求，利用金属连接结构及通孔实现的两层以上的多层金属互连结构的设计，成为超大规模集成电路技术所必须采用的方法。

在半导体器件的后段制作过程中，通常需要进行金属互连结构形成工艺。所述金属互连结构形成工艺通常在半导体衬底上进行，所述半导体衬底上通常具有有源区，所述有源区上形成有诸如晶体管和电容器等半导体器件。金属互连结构中，通常可有多层金属插塞和金属互连线。在前一层金属插塞或金属互连线上形成后一层金属插塞或金属互连线时，通常需要在前一层金属插塞或金属互连线上形成层间介质层，然后在所述层间介质层中形成通孔(via)和沟槽(trench)，最后采用金属填充通孔和沟槽，形成后一层金属插塞或金属互连线。

然而在形成通孔和沟槽后的清洗工艺中，清洗溶液可能会腐蚀损伤前一层金属插塞或金属互连线，影响器件可靠性。因此，有必要提供更有效、更可靠的技术方案。

发明内容

本申请提供一种半导体结构的形成方法，可以避免在清洗沟槽时腐蚀或损伤金属连接结构，提高器件可靠性。

本申请提供一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底上形成有第一介质层以及贯穿所述第一介质层的金属连接结构；在所述第一介质层表面和所述金属连接结构表面形成第二介质层；在所述第二介质层中形成沟槽，所述沟槽暴露所述金属连接结构的表面；使用碱性清洗溶液清洗所述沟槽；钝化处理所述暴露出的金属连接结构表面。

在本申请的一些实施例中，使用碱性清洗溶液清洗所述沟槽的时间为1分钟至2分钟。

在本申请的一些实施例中，所述碱性清洗溶液的pH值大于7小于8。

在本申请的一些实施例中，所述碱性溶液包括氨水。

在本申请的一些实施例中，所述钝化处理包括：使用还原性气体对所述暴露出的金属连接结构表面进行钝化处理。

在本申请的一些实施例中，所述钝化处理包括：将半导体结构置于充有包含氮气和氢气的混合气体的反应装置中进行钝化处理。

在本申请的一些实施例中，所述混合气体中氮气的含量占40％至60％，氢气的含量占40％至60％。

在本申请的一些实施例中，所述方法还包括：使用去离子水清洗所述沟槽。

在本申请的一些实施例中，所述方法还包括：使用EKC溶液清洗所述沟槽。

在本申请的一些实施例中，所述方法还包括：在所述沟槽中形成层间连接结构。

本申请所述的半导体结构的形成方法，使用碱性溶液来清洗所述沟槽，不会腐蚀或损伤所述金属连接结构；进一步地，清洗完成后对所述金属连接结构进行钝化处理来进行保护，可以提高器件可靠性。

附图说明