System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 互连结构及其制造方法技术_技高网

互连结构及其制造方法技术

技术编号:43698688 阅读:17 留言:0更新日期:2024-12-18 21:13
本发明专利技术提供一种互连结构及其制造方法,执行刻蚀工艺,在第二介质层内形成第一开口和第二开口,第一开口和第二开口内形成有损伤层,第二开口贯穿第二介质层并延伸至介质阻挡层内,且第二开口处剩余预定厚度的介质阻挡层;再执行酸洗工艺,去除第一开口和第二开口内的损伤层以及第二开口处剩余预定厚度的介质阻挡层,第二开口延伸至第一介质层的表面并暴露出第一互连层。在刻蚀介质阻挡层时,预留预定厚度的介质阻挡层,通过高刻蚀选择比酸洗工艺的方式将介质阻挡层打开,损伤层清洗的时间可大于40s,同时避免酸洗工艺的均匀度变异或大尺寸晶圆工艺窗口不足的问题。以及通过酸洗工艺打开介质阻挡层,也避免刻蚀过程造成的第一互连层的氧化与损伤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体,特别涉及一种互连结构及其制造方法


技术介绍

1、mhm(metal-hard-mask,金属硬掩模)aio(all-in-one,多合一)刻蚀是半导体后段导线金属化的重要工艺之一,在其刻蚀过程中会产生刻蚀副产物以及在终止刻蚀后的表面产生损伤层,这些缺陷将影响器件tddb的表现。具体的,为了降低rc延迟,后段介质多采用多孔的超低介电常数(ulk)材料,然而,超低介电常数材料机械强度较低且多孔易吸水,经过aio刻蚀形成通孔及沟槽时,含f的等离子体会损伤超低介电常数材料,从而于通孔及沟槽表面产生损伤层。在这种情况下,即使在进行铜填充之前利用ekc溶液进行湿法清洗,也并不能去除损伤层,从而导致互连金属层tddb较差。现有技术中通过在通孔及沟槽填充金属铜之前,利用酸性溶液去除损伤层,从而改善金属互连层tddb。但是,预清洗的时长不足会使得损伤层的去除不充分,预清洗的时长过长会导致通孔底部形成侧掏而使得em(电子迁移)和sm(应力迁移)可靠性受到影响。并且当硅片尺寸变大或是清洗均匀度不足时,短时间的酸洗时间依然可能导致损伤层无法被移除,影响tddb表征。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种互连结构及其制造方法,以解决硅片尺寸变大或是清洗均匀度不足时,短时间的酸洗时间导致损伤层无法被移除,影响器件的tddb表征的问题。

2、为解决上述技术问题,本专利技术提供一种互连结构的制造方法,包括:

3、提供一衬底,所述衬底上形成有第一介质层和第二介质层以及位于所述第一介质层和所述第二介质层之间的介质阻挡层,所述第一介质层内形成有第一互连层;

4、执行刻蚀工艺,在所述第二介质层内形成第一开口和第二开口,所述第一开口和所述第二开口内形成有损伤层,所述第二开口的深度大于所述第一开口的深度,所述第二开口贯穿所述第二介质层并延伸至所述介质阻挡层内,且所述第二开口处剩余预定厚度的所述介质阻挡层;

5、执行酸洗工艺,去除所述第一开口和所述第二开口内的损伤层以及所述第二开口处剩余预定厚度的所述介质阻挡层,所述第二开口延伸至所述第一介质层的表面并暴露出所述第一介质层内的第一互连层。

6、可选的,执行所述刻蚀工艺之后,所述介质阻挡层的剩余预定厚度为10埃至20埃。

7、可选的,所述酸洗工艺中的介质阻挡层的刻蚀速率大于20倍的所述第二介质层的刻蚀速率。

8、可选的,所述酸洗工艺的工艺时间大于40秒。

9、可选的,所述第一介质层的材料和所述第二介质层的材料均为多孔的超低介电常数材料。

10、可选的,所述介质阻挡层的材质为掺碳的氮化硅。

11、可选的,所述刻蚀工艺包括第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺:

12、采用所述第一刻蚀工艺刻蚀所述第二介质层,在所述第二介质层内形成第一开口和第二开口,所述第二开口的深度大于所述第一开口的深度,所述第二开口贯穿所述第二介质层暴露出所述介质阻挡层的表面;

13、采用所述第二刻蚀工艺刻蚀部分厚度的所述介质阻挡层,所述第二开口延伸至所述介质阻挡层内,并在所述第二开口处保留部分厚度的所述介质阻挡层。

14、可选的,所述第一刻蚀工艺为aio刻蚀工艺。

15、可选的,所述第二刻蚀工艺为干法刻蚀工艺。

16、基于同一专利技术构思,本专利技术还提供一种互连结构,采用上述任一项所述的互连结构的制造方法制作而成。

17、在本专利技术提供的一种互连结构及其制造方法中,通过先执行刻蚀工艺,在第二介质层内形成第一开口和第二开口,第一开口和第二开口内形成有损伤层,第二开口的深度大于第一开口的深度,第二开口贯穿第二介质层并延伸至介质阻挡层内,且第二开口处剩余预定厚度的所述介质阻挡层;再执行酸洗工艺,去除第一开口和第二开口内的损伤层以及去除第二开口处剩余预定厚度的介质阻挡层,所述第二开口延伸至所述第一介质层的表面并暴露出所述第一介质层内的第一互连层。在刻蚀介质阻挡层时,预留预定厚度的介质阻挡层,最后通过高刻蚀选择比酸洗工艺的方式将介质阻挡层打开,损伤层清洗的时间可大于40s,同时避免酸洗工艺均匀度变异或大尺寸晶圆工艺窗口不足的问题。以及由于通过酸洗工艺打开介质阻挡层,也避免了刻蚀工艺过程造成第一介质层内第一互连层的氧化与损伤。

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【技术保护点】

1.一种互连结构的制造方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法,其特征在于,执行所述刻蚀工艺之后,所述介质阻挡层的剩余预定厚度为10埃至20埃。

3.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法,其特征在于,所述酸洗工艺中的介质阻挡层的刻蚀速率大于20倍的所述第二介质层的刻蚀速率。

4.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法,其特征在于,所述酸洗工艺的工艺时间大于40秒。

5.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法,其特征在于,所述第一介质层的材料和所述第二介质层的材料均为多孔的超低介电常数材料。

6.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法,其特征在于,所述介质阻挡层的材质为掺碳的氮化硅。

7.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法,其特征在于,所述刻蚀工艺包括第一刻蚀工艺和第二刻蚀工艺:

8.根据权利要求7所述的互连结构的制造方法,其特征在于,所述第一刻蚀工艺为AIO刻蚀工艺。

9.根据权利要求7所述的互连结构的制造方法,其特征在于,所述第二刻蚀工艺为干法刻蚀工艺。

10.一种互连结构,其特征在于,采用如权利要求1~9任一项所述的互连结构的制造方法制作而成。

...

【技术特征摘要】

1.一种互连结构的制造方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法,其特征在于,执行所述刻蚀工艺之后,所述介质阻挡层的剩余预定厚度为10埃至20埃。

3.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法,其特征在于,所述酸洗工艺中的介质阻挡层的刻蚀速率大于20倍的所述第二介质层的刻蚀速率。

4.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法,其特征在于,所述酸洗工艺的工艺时间大于40秒。

5.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法,其特征在于,所述第一介质层的材料和所述第二介质层的材料均为多孔...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘怡良张年亨蔡弦助李昱廷
申请(专利权)人:重庆芯联微电子有限公司
类型:发明
国别省市:

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