[發明專利]在晶圓上形成互連通孔失敗的補救方法

有效

• 申請號: 200910054933.8
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN101958276A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 劉致云;鄒勝;王春華
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;成都成芯半導體制造有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，特別涉及一種在晶圓上形成互連通孔失敗的補救方法。

背景技術

隨著半導體制造工藝技術的發展，半導體集成電路的精密度已達到深亞微米尺寸，使得半導體器件的集成度和制造工藝的復雜程度也不斷增加。其中通孔作為多層金屬層互連以及半導體器件有源區與外界電路之間連接的通道，由于其在半導體器件結構中的重要作用，因此對通孔刻蝕工藝技術的精度要求也在不斷提高。

在現有技術中，在形成通孔的工藝中，特別是形成小孔徑通孔時，會利用刻蝕通孔過程中產生的聚合物實現對通孔側壁的保護，以形成具有較小孔徑的通孔，滿足半導體器件的精密度要求。

請參見圖1，其所示為現有技術通孔形成的方法，包括以下步驟：

S110：提供硅襯底；

S120：在上述硅襯底上沉積介質層；

S130：在上述介質層上形成抗反射層。用于在其上形成通孔圖案。

S140：利用光阻在所述抗反射層表面上定義通孔圖案。其中因為受到曝光極限的限制，此時形成的通孔的孔徑可能會大于設定的孔徑，為了形成預計的目標孔徑的通孔，要求在后續刻蝕時產生較多的聚合物，保護在通孔的側壁上。

S150：刻蝕沒有被光阻覆蓋的抗反射層。使抗反射層上形成通孔圖案，為下一步刻蝕介質層提供掩蔽層。

S160：刻蝕介質層，形成通孔。為了可以產生較多的聚合物，刻蝕介質層所采用的等離子刻蝕的刻蝕氣體需具有高的碳/氟比。所產生的該聚合物，附著在通孔的側壁上，可以減少側壁的橫向刻蝕，從而達到縮小孔徑的目的。

然而，在進行小孔徑通孔制造時，隨著器件尺寸的縮小，晶圓制作中需要形成的各種孔的孔徑也進一步縮小，但是，當所需形成的孔尺寸很小時，由于在利用掩模在介質層定義通孔圖案，由于曝光機與曝光極限的原因，很難僅利用光刻技術定義出符合要求的通孔圖案。此外，在刻蝕過程中產生的聚合物沒有得到很好的控制，會造成聚合物過多且會不均勻的分布在通孔的側壁和邊緣，導致通孔邊緣不清晰，側壁粗糙，進而使通孔的電阻分布不均勻。

在本行業內，由于上述各種原因使通孔刻蝕圖案不精確或變形，進而導致形成的通孔不符合應用要求，便會使晶圓直接報廢，由于晶圓價格昂貴，制作復雜，這就大大增加了相應半導體產品的制造成本。

發明內容

本發明的目的旨在解決現有技術中，由于在晶圓上形成的通孔的圖案不符合要求而需直接報廢晶圓，從而導致生產成本的提高等技術問題。

有鑒于此，本發明提供一種一種在晶圓上形成互連通孔失敗的補救方法，其中所述晶圓包括：襯底，以及所述襯底上形成有第一通孔的第一介質層，其特征在于，包括以下步驟：

通過化學機械研磨去掉部分刻蝕失敗的第一通孔及其相應部分的介質層；

在剩余的介質層上淀積介質物，并填充剩余部分第一通孔，形成第二介質層，且所述淀積介質物的厚度不小于去掉的介質層的厚度；

刻蝕所述第二介質層，在所述第二介質層中形成第二通孔。

可選的，研磨去掉的部分刻蝕失敗的第一通孔的深度占第一通孔總深度的60％～80％。

可選的，所述補救方法還包括：化學機械研磨拋光所述第二介質層。

可選的，所述第一及第二介質層均為氧化硅層。

可選的，所述第一及第二介質層厚度均大于

綜上所述，本發明提供的這種在晶圓上形成互連通孔失敗的補救方法，可以成功挽回因通孔刻蝕失敗而報廢的晶圓，避免相關的經濟損失。并保證修復后形成通孔的質量，使其后的半導體產品制造工藝流程不受影響，確保了最終產品的良品率。

附圖說明

圖1所示為現有技術中形成通孔的工藝步驟流程圖；

圖2所示為本發明一實施例所提供的在晶圓上形成互連通孔失敗的補救方法的流程圖；

圖3A至圖3E所示為本發明一實施例提供的在晶圓上形成互連通孔失敗的補救方法的流程示意圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、特征更明顯易懂，給出較佳實施例并結合附圖，對本發明作進一步說明。

請參見圖2，其所示為本發明一實施例所提供的在晶圓上形成互連通孔失敗的補救方法的流程圖。請結合參見圖3A至圖3E，其中所述晶圓包括：襯底100，以及襯底100上形成有通孔300的介質層200。

在本實施例中，該用于形成通孔的介質層200為氧化硅層，其厚度大于例如在通孔刻蝕過程中，由于各種原因導致通孔刻蝕失敗，所形成的通孔的圖案變形不符合器件的要求，如果刻蝕失敗的通孔310的深度及其相應部分的介質層210的厚度為