[發(fā)明專利]互連結(jié)構(gòu)的形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410184635.1
• 申請(qǐng)日: 2014-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105097648B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張海洋;任佳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 高靜,駱蘇華

1.一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成具有第一尺寸晶粒的第一金屬層；

對(duì)具有第一尺寸晶粒的第一金屬層進(jìn)行處理，使所述第一尺寸晶粒轉(zhuǎn)換為第二尺寸晶粒，所述第二尺寸大于所述第一尺寸；

在形成具有第二尺寸晶粒的第一金屬層之后，對(duì)所述第一金屬層進(jìn)行刻蝕，去除部分第一金屬層以形成第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)；

在所述襯底表面上形成能夠露出所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的層間介質(zhì)層；

在所述層間介質(zhì)層以及第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)上形成具有第二尺寸晶粒的第二金屬層，并與所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的露出部分相互接觸；

去除部分所述第二金屬層，以形成第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

2.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，對(duì)第一金屬層進(jìn)行處理的步驟包括：使所述第一金屬層中晶粒的第二尺寸不小于1微米。

3.如權(quán)利要求1或2所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，對(duì)第一金屬層進(jìn)行處理的步驟包括：

通過(guò)退火處理使所述第一金屬層中第一尺寸晶粒轉(zhuǎn)化為第二尺寸晶粒。

4.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，對(duì)第一金屬層進(jìn)行刻蝕的步驟包括：采用等離子刻蝕機(jī)，且使等離子刻蝕機(jī)輸出脈沖式的偏置功率，以對(duì)所述第一金屬層進(jìn)行脈沖刻蝕。

5.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，對(duì)第一金屬層進(jìn)行刻蝕的步驟包括：采用等離子刻蝕機(jī)，且使等離子刻蝕機(jī)輸出脈沖式的源功率與脈沖式的偏置功率，以對(duì)所述第一金屬層進(jìn)行脈沖刻蝕。

6.如權(quán)利要求1、4或5所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，對(duì)第一金屬層進(jìn)行刻蝕的步驟包括：采用氫氣或者氯氣作為等離子刻蝕的刻蝕氣體。

7.如權(quán)利要求6所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，對(duì)第一金屬層進(jìn)行刻蝕的步驟還包括：在等離子刻蝕的刻蝕氣體中加入氮?dú)狻鍤饣蛘吆獾囊环N或者多種。

8.如權(quán)利要求1、4或5所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，對(duì)第一金屬層進(jìn)行刻蝕的步驟包括：在等離子刻蝕所述第一金屬層的過(guò)程中，使刻蝕溫度不高于25攝氏度。

9.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，對(duì)第一金屬層進(jìn)行脈沖等離子刻蝕的步驟包括：

在所述第一金屬層上形成掩模；

在所述掩模上形成光刻膠；

去除部分光刻膠以露出部分掩模；

以光刻膠為刻蝕掩模，去除部分所述掩模，并露出部分第一金屬層；

以剩余的掩模作為刻蝕掩模，去除部分第一金屬層，以形成所述第一導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。

10.如權(quán)利要求9所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成掩模的步驟包括，采用低溫沉積的方式形成氧化物材料的掩模。

11.如權(quán)利要求9所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，去除部分光刻膠以露出部分掩模的步驟包括：

圖形化所述光刻膠；

采用等離子刻蝕的方法對(duì)剩余光刻膠進(jìn)行修剪，以去除所述剩余光刻膠的一部分。

12.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成第二金屬層的步驟包括：

形成具有所述第二尺寸晶粒的體金屬層，所述體金屬層的厚度不小于第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)厚度的3倍；

減薄所述體金屬層，以形成所述第二金屬層。

13.如權(quán)利要求12所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述體金屬層的步驟包括，使體金屬層的厚度為第二導(dǎo)電結(jié)構(gòu)厚度的3～5倍。

14.如權(quán)利要求12所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，減薄體金屬層的步驟包括，采用等離子刻蝕的方法減薄所述體金屬層。

15.如權(quán)利要求14所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，減薄體金屬層的步驟包括，采用氫氣作為等離子刻蝕的刻蝕氣體。

16.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成第二金屬層的步驟包括：

形成具有第一尺寸晶粒的第二金屬層；

通過(guò)退火處理使所述第二金屬層中第一尺寸晶粒轉(zhuǎn)化為第二尺寸晶粒。