[發明專利]金屬互連方法和金屬層圖形化方法

有效

• 申請號: 200710044350.8
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN101355048A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 郭得亮
• 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: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/3213;H01L21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司
• 代理人: 逯長明

技術領域

本發明涉及集成電路制造技術領域，特別涉及一種金屬互連方法和金屬層圖形化方法。

背景技術

超大規模集成電路(Very?Large?Scale?Integrated?Circuit，VLSI)通常需要一層以上的金屬層提供足夠的互連能力，此多層金屬間的互連以及器件有源區與外界電路之間的連接通過填充導電材料的連接孔實現。

當前，形成所述連接孔的步驟包括：如圖1所示，提供連接基體10；如圖2所示，在所述連接基體10上形成通孔20；如圖3所示，形成覆蓋所述連接基體10并填充所述通孔20的金屬層30；如圖4所示，在所述金屬層30上形成金屬化合物層40；如圖5所示，在所述金屬化合物層40上形成圖形化的抗蝕劑層50；如圖6所示，以圖形化的抗蝕劑層50為掩膜，圖形化所述金屬化合物層40和覆蓋所述連接基體10的金屬層30。其中，形成圖形化的抗蝕劑層的步驟包括所述抗蝕劑層的涂覆、烘干、光刻、曝光及顯影等步驟。

實際生產發現，如圖7所示，形成的金屬層30圖形間具有沉積物60，即金屬層的圖形化效果難以滿足產品要求，所述沉積物易造成圖形化的金屬層間互連，互連的金屬層圖形間可能形成金屬層短路，嚴重時甚至引發金屬互連失效。如何增強金屬層的圖形化效果以減少金屬層互連現象的發生成為本領域技術人員亟待解決的問題。

2005年4月27日公開的公開號為“CN1610079”的中國專利申請中提供了一種在金屬層蝕刻后移除抗蝕劑層的方法，通過在傳統的干式移除抗蝕劑層制程后加入一等離子蝕刻制程，以加速移除位于金屬側壁上的沉積物與金屬殘留物，進而可減少濕式移除制程所需時間，并可降低微光刻現象的發生。即，所述方法是利用去除抗蝕劑層的操作去除所述沉積物。然而，實際生產發現，利用上述方法去除所述沉積物時，去除效果有限，且需增加一等離子蝕刻制程，使工藝復雜化。

發明內容

本發明提供了一種金屬互連方法，可減少金屬互連形成過程中金屬層圖形間沉積物的產生；本發明提供了一種金屬層圖形化方法，可減少金屬層圖形化過程中金屬層圖形間沉積物的產生。

本發明提供的一種金屬互連方法，包括：

提供連接基體；

在所述連接基體上形成通孔；

形成覆蓋所述連接基體并填充所述通孔的金屬層；

在所述金屬層上形成有機抗反射層；

形成圖形化的抗蝕劑層；

以圖形化的抗蝕劑層為掩膜，圖形化所述有機抗反射層和覆蓋所述連接基體的金屬層。

可選地，所述金屬層材料為鋁或鋁銅合金；可選地，形成覆蓋所述連接基體并填充所述通孔的金屬層的步驟包括：形成填充所述通孔的第一金屬層；形成覆蓋所述連接基體及所述第一金屬層的第二金屬層。

可選地，所述第一金屬層材料為鎢；可選地，所述第二金屬層材料為鋁或鋁銅合金；可選地，所述有機抗反射層材料為BARC；可選地，所述有機抗反射層厚度范圍為30～100納米。

本發明提供的一種金屬層圖形化方法，包括：

提供半導體基底；

在所述半導體基底上形成金屬層；

在所述金屬層上形成有機抗反射層；

形成圖形化的抗蝕劑層；

以圖形化的抗蝕劑層為掩膜，圖形化所述有機抗反射層和覆蓋所述連接基體的金屬層。

可選地，所述金屬層材料為鋁或鋁銅合金；可選地，所述有機抗反射層材料為BARC；可選地，所述有機抗反射層厚度范圍為30～100納米。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

本發明提供的金屬互連方法，通過采用有機抗反射層代替金屬化合物層，可減少后續形成圖形化的抗蝕劑層的過程中，所述抗蝕劑層的顯影操作涉及的顯影材料向金屬層中的擴散，繼而，致使由于擴散至金屬層中的顯影材料與金屬層材料結合而形成的聚合物的減少成為可能，進而，使得在金屬互連形成過程中減少金屬層圖形間沉積物的產生成為可能；

本發明提供的金屬互連方法的可選方式，通過在形成金屬互連后去除有機抗反射層，可進一步減小器件尺寸，利于器件的小型化發展；

本發明提供的金屬互連方法的可選方式，通過選用厚度高于傳統工藝中金屬化合物層厚度的有機抗反射層，并在金屬互連形成后去除所述有機抗反射層，可增強所述有機抗反射層對顯影材料滲透的抑制作用，且可減小器件尺寸，利于器件的小型化發展；