[發明專利]金屬互連結構的制作方法及平坦化工藝

無效

• 申請號: 201010164292.4
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN102237297A
• 公開（公告）日: 2011-11-09
• 發明（設計）人: 陳俊;林燕飛;范思源
• 申請（專利權）人: 武漢新芯集成電路制造有限公司;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
• 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

1.一種金屬互連結構的制作方法，包括下列步驟：

提供一半導體襯底；

在所述半導體襯底上沉積電介質層，所述電介質層包括依次層疊的絕緣層和緩沖氧化層；

蝕刻所述電介質層至露出半導體襯底以形成凹槽；

在上述結構表面沉積阻擋層；

在凹槽中填充金屬層形成金屬插塞；

通過化學機械研磨去除上述結構表面的金屬層、阻擋層和部分緩沖氧化層；

對所述緩沖氧化層進行回蝕刻，進一步去除部分緩沖氧化層。

2.根據權利要求1所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，所述絕緣層的材料為硼磷硅玻璃。

3.根據權利要求1所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，所述絕緣層的厚度為7500埃～7900埃。

4.根據權利要求1所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，所述阻擋層的材料為Ti或TiN。

5.根據權利要求1所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，所述阻擋層的厚度為205埃～215埃。

6.根據權利要求1所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，所述金屬層的材料為鎢金屬。

7.根據權利要求1所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，所述緩沖氧化層的材料為氧化硅。

8.根據權利要求1所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，所述緩沖氧化層的厚度為1930埃～2070埃。

9.根據權利要求8所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，通過化學機械研磨去除的緩沖氧化層厚度為700埃～750埃。

10.根據權利要求8所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，所述回蝕刻去除的緩沖氧化層厚度為50埃～100埃。

11.根據權利要求1所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，所述回蝕刻采用O₂和CF₄對緩沖氧化層進行干法蝕刻。

12.根據權利要求11所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，所述O₂的流量為1700sccm～1900sccm，所述CF₄的流量為850sccm～950sccm。

13.根據權利要求1所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，所述回蝕刻處理時間為22秒～24秒，處理溫度為28.5攝氏度～31.5攝氏度。

14.根據權利要求1所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，進行回蝕刻處理后還包括清洗甩干的步驟。

15.根據權利要求14所述的金屬互連結構的制作方法，其特征在于，使用ST250溶液進行清洗。

16.一種金屬互連結構的平坦化工藝，所述金屬互連結構包括半導體襯底，形成于半導體襯底上的電介質層，開設于電介質層內的凹槽，形成于上述結構表面的阻擋層，以及填充在凹槽內的金屬層，其特征在于，所述電介質層包括依次層疊的絕緣層和緩沖氧化層，該平坦化工藝包括下列步驟：

對上述金屬互連結構進行化學機械研磨處理，去除表面的金屬層、阻擋層和部分緩沖氧化層；

對所述緩沖氧化層進行回蝕刻，進一步去除部分緩沖氧化層。

17.根據權利要求16所述的金屬互連結構的平坦化工藝，其特征在于，所述絕緣層的材料為硼磷硅玻璃。

18.根據權利要求16所述的金屬互連結構的平坦化工藝，其特征在于，所述絕緣層的厚度為7500埃～7900埃。

19.根據權利要求16所述的金屬互連結構的平坦化工藝，其特征在于，所述阻擋層的材料為Ti或TiN。

20.根據權利要求16所述的金屬互連結構的平坦化工藝，其特征在于，所述阻擋層的厚度為205埃～215埃。

21.根據權利要求16所述的金屬互連結構的平坦化工藝，其特征在于，所述金屬層的材料為鎢金屬。

22.根據權利要求16所述的金屬互連結構的平坦化工藝，其特征在于，所述緩沖氧化層的材料為氧化硅。