[發明專利]互連結構的制造方法

在審

• 申請號: 201310105947.4
• 申請日: 2013-03-28
• 公開（公告）號: CN104078415A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 周鳴
• 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

技術領域

本發明涉及半導體制造領域，尤其涉及一種互連結構的制造方法。

背景技術

現今集成電路設計和制造領域所遇到的一個挑戰是如何降低信號傳輸RC延遲（Resistive?Capacitive?delay），對此，現在技術已經采用的一種方法是將鋁金屬層替換為銅金屬層，降低金屬層串聯電阻；還有一種方法是降低金屬層之間的寄生電容，這可以通過在金屬層之間的介質層中構造多孔的（Porous）低介電常數（Low?K）材料或者空氣隙（Air?Gap）來實現。

在公開號為US7279427B2，公開日為2007年10月9日的美國專利文獻中還能發現更多的采用多孔低K介質層來制造互連結構的信息。

現有技術中的一種互連結構的制造方法為：參考圖1，提供基底100，在基底100上形成層間介質層101，在該層間介質層101上形成圖形化的掩膜層（圖未示），以所述圖形化的掩膜層為掩膜刻蝕層間介質層101，在層間介質層101內形成第一通孔，在第一通孔內沉積金屬銅層，然后采用化學機械拋光的方法將金屬銅層平坦化至層間介質層101，在層間介質層101內形成導電插塞102。

結合參考圖1和圖2，在形成有導電插塞102的層間介質層101上沉積介質層103’，然后采用紫外線105處理的方法將介質層103’變成多孔低K介質層103。然后在多孔低K介質層103上形成硬掩膜層104，材料為正硅酸乙酯。

結合參考圖2和圖3，然后在硬掩膜層104上形成圖形化的光刻膠（圖未示），以圖形化的光刻膠為掩膜刻蝕硬掩膜層104，形成圖形化的硬掩膜層，接著，以圖形化的硬掩膜層為掩膜刻蝕多孔低K介質層103，在多孔低K介質層103內形成第二通孔，所述第二通孔底部與第一通孔相通；在所述第二通孔內填充導電層，形成導電插塞108。

然而現有技術中形成的互連結構電性連接效果較差，影響后續形成的半導體器件的性能。

發明內容

本發明解決的技術問題是現有技術中形成的互連結構電性連接效果較差，影響后續形成的半導體器件的性能。

為解決上述問題，本發明提出了一種互連結構的制造方法，包括：

提供基底，在所述基底上形成具有第一開口的層間介質層，在所述第一開口內填充導電層形成第一互連結構，對所述導電層進行化學機械拋光至所述層間介質層，所述層間介質層表面具有化學機械拋光殘留物；

對所述層間介質層進行紫外線處理，去除所述層間介質層表面的所述殘留物；

對所述層間介質層進行紫外線處理后，在所述層間介質層上形成多孔介質層；

在所述多孔介質層上形成圖形化硬掩膜層，以所述圖形化的硬掩膜層為掩膜刻蝕所述多孔介質層，在多孔介質層內形成第二開口，所述第二開口與第一開口相通，在所述第二開口內填充導電層形成第二互連結構。

可選的，對所述層間介質層進行紫外線處理的方法包括：

用紫外線照射所述層間介質層，所述紫外線的波長為200nm～400nm，紫外照射裝置的功率為50W～100W，紫外線對所述層間介質層的照射時間為63s～77s。

可選的，對所述層間介質層進行紫外線處理的步驟之后，在所述層間介質層上形成多孔介質層的步驟之前還包括步驟：

對所述層間介質層進行臭氧處理。

可選的，對所述層間介質層進行臭氧處理在腔室中進行，具體參數包括：腔室氣壓為0.5torr～7torr,臭氧氣體的流量為50sccm～1500sccm,處理的時間為25s～100s，腔室功率為100W～1000W。

可選的，所述在所述層間介質層上形成多孔介質層的方法包括：

在所述層間介質層上形成介質層；

對所述介質層進行紫外線處理，形成多孔介質層。

可選的，所述對所述介質層進行紫外線處理的方法包括：

采用紫外線照射所述介質層，紫外線的波長范圍為200nm～400nm，紫外照射裝置的功率為50W～100W，紫外線對所述介質層的照射時間為63s～77s。

可選的，所述第一開口包括通孔或溝槽中的至少一種。

可選的，所述導電層為銅或鎢。

可選的，對所述層間介質層進行臭氧處理后，在所述層間介質層上形成多孔介質層之前還包括步驟：在所述層間介質層表面形成阻擋層，所述阻擋層用于防止所述層間介質層中的導電層擴散。

可選的，所述阻擋層為摻氮的碳化硅。