金属互连结构的制作方法技术

一种金属互连结构的制作方法，本发明专利技术在形成金属线图案的掩膜板中，不仅包括金属线图案对应区，还包括位于金属线图案对应区的散射条，对两者进行光学临近修正得到修正后的掩膜板。上述方案利用散射条改变位于导电插塞处的光刻胶的光强分布，使得曝光后的图案化光刻胶一方面具有一定程度收缩，以该图案化光刻胶为掩膜刻蚀第二介质层所形成的沟槽完全暴露出导电插塞，在其内填充的金属线图案能完全覆盖该导电插塞，另一方面又使得图案化的光刻胶收缩程度不至于过大造成该光刻胶崩塌剥落，对应沟槽内填充的相邻金属线图案不连通。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种。
技术介绍
金属互连结构是半导体工艺中一种常见的结构，其包括金属线图案(Metal)与位于下方的导电插塞(Contact)。现有技术中，金属互连结构中的金属线图案一般采用刻蚀沟槽后填充金属的方法形成。近年来，随着器件密度的提高，金属互连结构的线宽越来越小，在光刻过程中，由于衍射等现象存在，曝光机台的分辨率具有一定光学极限，这使得金属线图案对应的掩膜板在图形转移过程中，容易产生光学临近效应(Optical ProximityEffect，ΟΡΕ)。上述光学临近效应造成掩膜板图形与转移至光刻胶上的图形具有偏差。上述偏差会造成要不金属线图案未完全覆盖导电插塞，两者电连接性能不可靠；要不由于图案化光刻胶又细又长，容易出现崩塌(Peeling)，造成相邻金属线图案连通，金属互连结构性能不可靠。为了克服上述偏差，一般通过光学临近修正加以解决。现有技术中，一种方案例如改变电路图形的边界，使其具有一定预变形进而曝光显影后得到接近目标电路图形的电路图形；另一种方案例如在相邻金属线图案之间设定散射条(ScatteringBar, SB),以既避免导电插塞未完全覆盖的问题，又使得光刻胶不容易出现崩塌。然而，随着集成电路特征尺寸进一步减小，器件密度进一步提高，改变电路边界的方案效果很有限，金属互连结构中相邻金属线图案间的间距也越来越小，变得不再适宜放置散射条。有鉴于此，本专利技术提供一种新的，以解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是对于集成电路特征尺寸较小的金属互连结构，如何既避免导电插塞未完全覆盖的问题，又使得光刻胶不容易出现崩塌。为解决上述问题，本专利技术提供一种，所述金属互连结构包括位于下层的导电插塞及位于上层、完全覆盖所述导电插塞的金属线图案，其中，所述制作方法包括:提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有导电插塞及其间填充的第一介质层；形成覆盖所述导电插塞及第一介质层的第二介质层，在所述第二介质层上形成光刻胶，对所述光刻胶曝光、显影，得到图案化的光刻胶；所述曝光过程中采用的掩膜板为经光学临近修正后的掩膜板，所述掩膜板具有金属线图案对应区及位于金属线图案对应区中的散射条，所述散射条的位置与导电插塞对应；以所述图案化的光刻胶为掩膜刻蚀所述第二介质层形成沟槽，在所述沟槽内填充金属得到金属线图案。可选地，所述散射条为长条状，所述散射条的长度方向沿与所述导电插塞连接处的金属线图案对应区的走向，所述散射条的中心与所述导电插塞的中心的连线垂直于与所述导电插塞连接处的金属线图案对应区的走向。可选地，对于某一个所述导电插塞，所述散射条包括走向一致的多个。可选地，所述导电插塞具有多个，所述散射条为连续的长条状，所述连续长条状的长度方向沿与所述多个导电插塞连接处的金属线图案对应区的走向。可选地，所述连续长条状散射条包括走向一致的多个。可选地，所述散射条的宽度范围为15纳米-30纳米。可选地，所述相邻金属线图案之间的间距范围为30纳米-100纳米。可选地，所述光刻胶为正性光刻胶，所述掩膜板中金属线图案对应区透光，所述散射条区域不透光。可选地，所述光刻胶为负性光刻胶，所述掩膜板中金属线图案对应区不透光，所述散射条区域透光。可选地，经光学临近修正后的掩膜板的获取方法为:设定所述散射条的初始位置、长度及宽度；对包含散射条的金属线图案对应区进行光学临近修正，若所述金属线图案对应区满足需求，则将所述金属线图案对应区的形状、尺寸以及散射条的位置、长度及宽度作为修正后的掩膜板；若所述金属线图案对应区不满足需求，则调整所述散射条的初始位置、长度及宽度，重复对包含散射条的金属线图案对应区进行光学临近修正直至满足需求。可选地，所述金属线图案对应区满足需求为所述金属线图案完全覆盖所述导电插塞且相邻金属线图案不连通。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点:1)本专利技术在形成金属线图案的掩膜板中，不仅包括金属线图案对应区，还包括位于金属线图案对应区的散射条，对两者进行光学临近修正得到修正后的掩膜板，利用了散射条改变位于导电插塞处的光刻胶的光强分布，使得曝光后的图案化光刻胶一方面具有一定程度收缩，以该图案化光刻胶为掩膜刻蚀第二介质层所形成的沟槽完全暴露出导电插塞，在其内填充的金属线图案能完全覆盖该导电插塞，另一方面又使得图案化光刻胶收缩程度不至于过大造成该光刻胶崩塌剥落，对应沟槽内填充的相邻金属线图案不连通。2)可选方案中，散射条为长条状，散射条的长度方向沿与所述导电插塞连接处的金属线图案对应区的走向，散射条的中心与所述导电插塞的中心的连线垂直于与所述导电插塞连接处的金属线图案对应区的走向。研究表明，上述形状的散射条对导电插塞处的光刻胶的光强分布改善，有利于形成既能避免导电插塞未完全覆盖的问题，又不容易出现崩塌的图形化光刻胶。3)可选方案中，对于某一个导电插塞，该散射条包括走向一致的多个，即采用位于不同位置的多个散射条，对与所述导电插塞连接处的光刻胶进行光强分布调整，进一步有利于形成既避免导电插塞未完全覆盖的问题，又不容易出现崩塌的图形化光刻胶。4)可选方案中，电路图形一般具有多个导电插塞，对于上述多个导电插塞处的光刻胶的光强分布调整，除了对每一导电插塞分别设置散射条进行调整外，还可以将上述散射条连接起来，形成一连续的长条状，所述连续长条状的长度方向沿与所述多个导电插塞连接处的金属线图案对应区的走向。上述方案使得散射条的制作成本较低。5)可选方案中，与3)可选方案类似，4)可选方案中的连续长条状散射条包括走向一致的多个，通过位于不同位置的多个散射条，对与所述多个导电插塞连接处的光刻胶进行光强分布调整，进一步有利于形成既避免导电插塞未完全覆盖的问题，又不容易出现崩塌的图形化光刻胶。6)可选方案中，散射条的宽度范围为15纳米-30纳米，上述宽度的散射条在曝光过程中不会在光刻胶上留下对应的图案化光刻胶，仅起改善用于形成金属线图案的光刻胶的光强分布的作用。7)可选方案中，所述光刻胶可以为正性光刻胶，也可以为负性光刻胶，对于正性光刻胶，所述掩膜板中对应金属线图案的区域透光，对应所述散射条的区域不透光；对于负性光刻胶，所述掩膜板中对应金属线图案的区域不透光，对应所述散射条的区域透光。上述提供了两种曝光的具体方案。8)可选方案中，经光学临近修正后的掩膜板的获取方法为:设定所述散射条的初始位置、长度及宽度；对包含散射条的金属线图案对应区进行光学临近修正，若所述金属线图案对应区满足需求，则将所述金属线图案对应区的形状、尺寸以及散射条的位置、长度及宽度作为修正后的掩膜板；若所述金属线图案对应区不满足需求，则调整所述散射条的初始位置、长度及宽度，重复对包含散射条的金属线图案对应区进行光学临近修正直至满足需求。上述方案提供了获得包含散射条的掩膜板的具体方案。【附图说明】图1是本专利技术一个实施例的经光学临近修正后的掩膜板的俯视图；图2至4是使用图1中的掩膜板制作金属互连结构过程中的俯视图；图5是本专利技术另一个实施例的经光学临近修正后的掩膜板制作金属互连结构过程中的俯视图；图6是本专利技术又一个实施例的经光学临近修正后的掩膜板制作金属互连结构过程中的俯视图；图7是本专利技术再一个实施例的经光学临近修正后的掩膜板制作金属互连结构过程中的俯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属互连结构的制作方法，所述金属互连结构包括位于下层的导电插塞及位于上层、完全覆盖所述导电插塞的金属线图案，其特征在于，所述制作方法包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上具有导电插塞及其间填充的第一介质层；形成覆盖所述导电插塞及第一介质层的第二介质层，在所述第二介质层上形成光刻胶，对所述光刻胶曝光、显影，得到图案化的光刻胶；所述曝光过程中采用的掩膜板为经光学临近修正后的掩膜板，所述掩膜板具有金属线图案对应区及位于金属线图案对应区中的散射条，所述散射条的位置与导电插塞对应；以所述图案化的光刻胶为掩膜刻蚀所述第二介质层形成沟槽，在所述沟槽内填充金属得到金属线图案。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵保军，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31