[發(fā)明專利]半導體器件后段通孔的制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710040651.3
• 申請日: 2007-05-15
• 公開（公告）號: CN101308791A
• 公開（公告）日: 2008-11-19
• 發(fā)明（設計）人: 李建茹;宋銘峰;張水友
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L21/768;G03F7/42
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 王潔

技術領域

本發(fā)明涉及半導體器件后段(BEOL)的制造工藝，具體地說，涉及一種后段通孔的制造方法。

背景技術

半導體器件后段包括數(shù)層金屬互連層，每層互連層的金屬互連線需要用絕緣層進行隔離，該絕緣層被稱為層間介質(ILD)。另外，后段最高互連層上面還有一層絕緣層被稱為鈍化層。在后段工藝中，需要對上述絕緣層制造通孔，在所述通孔內沉積金屬，以電性連接不同層的金屬互連線。

以在后段的鈍化層上制造通孔為例，現(xiàn)有的制造方法是：首先在鈍化層上鍍光刻膠，進行曝光及顯影步驟，然后進行蝕刻步驟，形成與下層金屬互連層的金屬互連線相通的通孔；然后進行等離子灰化步驟，去除光刻膠，該灰化步驟一般采用較高的溫度條件，即250攝氏度左右或更高溫度；隨后進行濕法清洗步驟將灰化步驟中殘留的有機物或者聚合物清除。采用現(xiàn)有通孔制造方法，檢測后發(fā)現(xiàn)，通孔附近的部分金屬互連線具有數(shù)個凹形缺陷，其影響了互連金屬線的導電特性。金屬互連線的材料一般選用銅或鋁兩種材料，而且一般材料內會含有少量的其他金屬。以金屬互連線采用的鋁材料為例，使用的鋁材料一般還會含有其他雜質金屬如少量的銅，在上述高溫條件的灰化步驟中，銅原子很容易脫離鋁原子的晶鍵，導致互連金屬線出現(xiàn)上述凹形缺陷。

因此，需要提供一種新的制造方法克服上述缺陷。

發(fā)明內容

本發(fā)明解決的技術問題是提供一種對金屬互連線影響較小的半導體器件后段通孔的制造方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種半導體器件后段通孔的制造方法，其包括如下步驟：提供半導體基體，對半導體基體的絕緣層進行鍍光刻膠步驟、曝光步驟、顯影步驟；進行蝕刻步驟，在絕緣層上形成通孔；進行灰化步驟，將剩余的光刻膠移除，其中灰化步驟的溫度條件范圍是20-50攝氏度；進行濕法清洗步驟。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的制造方法通過在低溫條件下進行灰化步驟，避免或至少減小了對通孔附近的金屬互連線的影響，從而避免出現(xiàn)凹形缺陷的現(xiàn)象，起到了提高產品成品率的有益效果。

附圖說明

通過以下對本發(fā)明一實施例結合其附圖的描述，可以進一步理解其發(fā)明的目的、具體結構特征和優(yōu)點。其中，附圖為：

圖1是本發(fā)明制造方法的流程示意圖。

具體實施方式

以下對半導體器件后段通孔的制造方法的較佳實施例進行描述。

請參閱圖1，半導體器件后段通孔的制造方法包括如下步驟：

提供半導體基體，在半導體基體的絕緣層上鍍光刻膠，進行曝光步驟及顯影步驟，其中在本實施例中，絕緣層指半導體后段的鈍化層；

對鈍化層進行蝕刻步驟，形成與鈍化層下面的金屬互連線相通的通孔，鈍化層一般由氮化硅層和二氧化硅層組成；

進行等離子灰化步驟，將剩余的光刻膠移除，溫度條件的范圍為20-50攝氏度，氣體壓力條件范圍7-20毫托(mTorr)，源極功率范圍800-1200瓦(W)，偏壓功率范圍75-250W，其中最佳的溫度條件是25攝氏度；

進行濕法清洗步驟，清除灰化步驟等離子工藝導致的有機物或聚合物殘留。

其中，濕法清洗步驟采用的是SPM-氫氧化銨/過氧化氫/去離子水(APM)的混合物。SPM溶液一般是硫酸和過氧化氫的混合物，混合比例范圍在2∶1到10∶1之間，該溶液的使用溫度范圍從90℃到高達140℃。APM溶液一般是氫氧化銨、過氧化氫和水的混合物，混合比例從1∶1∶5到1∶1∶100。該溶液的使用溫度范圍從65℃到85℃。

在本發(fā)明的制造方法中，灰化步驟的采用溫度條件范圍為20-50攝氏度，也就是說在低溫條件下進行灰化步驟，減小甚至避免了對金屬互連線晶鍵結構的影響，尤其是在25攝氏度的溫度條件下進行灰化步驟，經(jīng)光學顯微鏡檢測后發(fā)現(xiàn)金屬互連線沒有出現(xiàn)任何凹形缺陷。由此可見，采用本發(fā)明的制造方法可有效地提高產品的成品率。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍情況下，利用上述揭示的方法內容對本發(fā)明技術方案作出許多可能的變動和修飾，如將本發(fā)明的方法應用于制造后段的其他絕緣層的通孔，只要金屬互連線的缺陷是由于某些金屬原子脫離原有晶鍵結構造成的，都可以采用本發(fā)明的制造方法來改善或消除缺陷。