[發明專利]互連結構的形成方法

有效

• 申請號: 201310222161.0
• 申請日: 2013-06-05
• 公開（公告）號: CN104217991B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 張海洋;張城龍
• 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

1.一種互連結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，并在所述半導體襯底上由下至上依次形成層間介質層、粘附層、保護層和硬掩膜層；

在所述硬掩膜層中形成第一開口；

進行等離子體處理和清洗工藝；

以剩余的所述硬掩膜層為掩模，依次對所述保護層、粘附層和層間介質層進行刻蝕，直至在所述層間介質層中形成刻蝕結構，所述刻蝕結構包括通孔和溝槽中的一種或其組合；

在所述刻蝕結構內填充滿金屬材料，并去除剩余的所述硬掩膜層、保護層和粘附層。

2.如權利要求1所述的互連結構的形成方法，其特征在于，所述粘附層的材料為氧化硅。

3.如權利要求2所述的互連結構的形成方法，其特征在于，所述進行等離子體處理和清洗工藝包括：

先采用包括氨氣的混合氣體進行等離子體處理；

再進行清洗工藝。

4.如權利要求2所述的互連結構的形成方法，其特征在于，所述進行等離子體處理和清洗工藝包括：

先進行清洗工藝；

再采用氨氣或者氮氣進行等離子體處理。

5.如權利要求2所述的互連結構的形成方法，其特征在于，所述進行等離子體處理和清洗工藝包括：

采用包括氨氣的混合氣體進行第一次等離子體工藝；

進行清洗工藝；

采用氨氣或者氮氣進行第二次等離子體工藝。

6.如權利要求3或5所述的互連結構的形成方法，其特征在于，當采用包括氨氣的混合氣體進行等離子體處理時，氨氣的流量范圍為10sccm～2000sccm，進行等離子體處理的溫度范圍為10℃～250℃，時間范圍為10s～120s。

7.如權利要求3或5所述的互連結構的形成方法，其特征在于，采用包括氨氣的混合氣體進行等離子體處理與在所述硬掩膜層中形成第一開口在同一設備中進行。

8.如權利要求4或5所述的互連結構的形成方法，其特征在于，當采用氨氣或者氮氣進行等離子體處理時，氨氣或者氮氣的流量范圍為10sccm～2000sccm，進行等離子體處理的溫度范圍為100℃～400℃，時間范圍為10s～120s。

9.如權利要求3至5任一項所述的互連結構的形成方法，其特征在于，進行清洗工藝包括：先采用氫氟酸溶液進行第一次清洗處理，再采用雙氧水和EKC的混合溶液進行第二次清洗處理；所述雙氧水和EKC的混合溶液中雙氧水與EKC的體積比范圍為1:1～4；其中，EKC是由杜邦EKC科技公司生產的一種堿性溶液。

10.如權利要求1所述的互連結構的形成方法，其特征在于，所述保護層的材料為氧化硅，形成所述保護層的方法為化學氣相沉積工藝，所述保護層的厚度范圍為50埃～1000埃。

11.如權利要求1所述的互連結構的形成方法，其特征在于，所述層間介質層的材料為低k材料或者超低k材料，所述金屬材料為銅。

12.如權利要求1所述的互連結構的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜層的材料為氮化鈦、氮化銅或者氮化鋁。

13.如權利要求1所述的互連結構的形成方法，其特征在于，所述刻蝕結構包括通孔和溝槽；以剩余的所述硬掩膜層為掩模，依次對所述保護層、粘附層和層間介質層進行刻蝕，直至在所述層間介質層中形成刻蝕結構包括：在所述第一開口內形成光刻膠層，所述光刻膠層中形成有第二開口；以所述硬掩膜層和光刻膠層為掩模，對所述保護層、粘附層和層間介質層進行刻蝕，至第二開口下方剩余預定厚度的層間介質層；去除所述光刻膠層；以所述硬掩膜層為掩模，刻蝕所述保護層、粘附層和層間介質層，直至暴露出所述半導體襯底。