[發明專利]電互連結構的形成方法

有效

• 申請號: 201210429412.8
• 申請日: 2012-10-31
• 公開（公告）號: CN103794550A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 洪中山
• 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
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種電互連結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底表面具有介質層，所述介質層內具有貫穿其厚度的第一開口；

在所述介質層表面以及所述第一開口的側壁和底部表面形成種子層；

在所述種子層表面形成第二光刻膠層，所述第二光刻膠層的材料為導電光刻膠，且所述第二光刻膠層內具有貫穿其厚度的第三開口，所述第三開口的底部暴露出所述第一開口；

在所述第二光刻膠層表面形成第一光刻膠層，所述第一光刻膠層的材料為非導電光刻膠，且所述第一光刻膠層內具有貫穿其厚度的第二開口，且所述第二開口與第三開口貫通；

采用電鍍工藝在所述第一開口和第三開口底部的種子層表面形成導電結構，所述導電結構的頂部表面低于或等于所述第一光刻膠層的頂部表面；

在形成導電結構后，去除所述第二光刻膠層和第一光刻膠層。

2.如權利要求1所述電互連結構的形成方法，其特征在于，所述第三開口通過對所述第二光刻膠層曝光形成；所述第二開口通過對所述第一光刻膠層曝光形成。

3.如權利要求1所述電互連結構的形成方法，其特征在于，所述第二光刻膠層的電導率為10^-10西門子每厘米~10^-6西門子每厘米，所述第二光刻膠層的導電光刻膠材料中含有環氧丙烯酯、熱固化劑、平版印刷活性組分、光活性組分、添加劑和導電性聚合物，所述導電性聚合物包括：聚苯胺、聚吡咯，聚噻吩、聚亞苯基亞乙烯基、聚二烷基芴、聚苯胺衍生物、聚塞吩衍生物或納米復合聚合物中的一種或多種。

4.如權利要求1所述電互連結構的形成方法，其特征在于，所述導電結構的材料為銅，所述導電結構的形成工藝為銅電鍍工藝。

5.如權利要求1所述電互連結構的形成方法，其特征在于，所述第一開口底部的半導體襯底內具有導電層，所述第一開口暴露出所述導電層，所述導電層的材料為銅、鎢、鋁或銀。

6.如權利要求1所述電互連結構的形成方法，其特征在于，還包括：在形成種子層之前，在所述介質層表面以及所述第一開口的側壁和底部表面形成阻擋層，所述阻擋層的材料包括鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、銅錳、銅鋁、鈷或鑭。

7.如權利要求1所述電互連結構的形成方法，其特征在于，所述種子層的材料為銅、銅鈦或銅錳，形成工藝為物理氣相沉積工藝。

8.如權利要求1所述電互連結構的形成方法，其特征在于，還包括：在去除第一光刻膠層之后，以所述導電結構為掩膜，刻蝕所述介質層表面的種子層直至暴露出所述介質層。

9.如權利要求8所述電互連結構的形成方法，其特征在于，當刻蝕所述介質層表面的種子層的工藝為干法刻蝕時，刻蝕氣體包括Cl₂和BCl₃中的一種或兩種，偏置功率大于200瓦；當刻蝕所述介質層表面的種子層的工藝為濕法刻蝕時，刻蝕液包括H₂O₂和HCl中的一種或兩種。

10.如權利要求8所述電互連結構的形成方法，其特征在于，在刻蝕所述介質層表面的種子層時，刻蝕所述導電結構頂部的頂角，使所述頂角形成圓角。

11.一種電互連結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底表面具有介質層，所述介質層內具有貫穿其厚度的第一開口；

在所述介質層表面以及所述第一開口的側壁和底部表面形成種子層；

在所述種子層表面形成第一光刻膠層，所述第一光刻膠層的材料為非導電光刻膠，且所述第一光刻膠層內具有貫穿其厚度的第二開口，所述第二開口底部暴露出所述第一開口；

采用電鍍工藝在所述第一開口內底部的種子層表面形成導電結構，所述導電結構的頂部表面低于或等于所述第一光刻膠層的頂部表面；

在形成導電結構后，去除所述第一光刻膠層。

12.如權利要求11所述電互連結構的形成方法，其特征在于，所述第二開口通過對所述第一光刻膠層曝光形成。

13.如權利要求11所述電互連結構的形成方法，其特征在于，所述導電結構的材料為銅，所述導電結構的形成工藝為銅電鍍工藝。