專利名稱：金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)，特別涉及一種金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著對(duì)超大規(guī)模集成電路高集成度和高性能的需求逐漸增加，半導(dǎo)體技術(shù)向著 65nm甚至更小特征尺寸的技術(shù)節(jié)點(diǎn)發(fā)展，而芯片的運(yùn)算速度明顯受到金屬導(dǎo)線所造成的電 阻電容延遲(Resistance Capacitance Delay Time, RC DelayTime)的影響。因此在目前 的半導(dǎo)體制造技術(shù)中，采用具有更低電阻率的銅金屬互連，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋁金屬互連，以改 善RC延遲的現(xiàn)象。 由于銅具有低電阻率的特性，以銅為互連線的器件可承受更密集的電路排列，降 低生產(chǎn)成本，更可提升芯片的運(yùn)算速度。此外，銅還具有優(yōu)良的抗電遷移能力，使器件的壽 命更長(zhǎng)及穩(wěn)定性更佳等優(yōu)點(diǎn)。但是，相對(duì)于鋁金屬互連而言，銅金屬具有易擴(kuò)散的缺點(diǎn)。在 后端工藝的一定溫度下銅金屬互連層表面往往會(huì)形成尖剌(或稱突起，hillock)，而這類 尖剌或突起將引起半導(dǎo)體器件可靠性的問題。 例如公開號(hào)為CN101136356A專利申請(qǐng)文件的實(shí)施例中公開了一種銅互連的半導(dǎo) 體器件的焊墊層的制造方法提供帶有介質(zhì)隔離層和銅金屬互連層的半導(dǎo)體襯底，所述銅 金屬互連層鑲嵌于介質(zhì)隔離層中；接著進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光(Chemical Mechanical Polish, CMP)將銅金屬互連層平坦化，然后在所述的銅金屬互連層和介質(zhì)隔離層表面形成阻擋層； 接著在所述阻擋層上形成鈍化層，在所述的鈍化層上刻蝕出開口并填充金屬鋁，形成焊墊 層。 實(shí)際生產(chǎn)過程中，采用上述工藝制作的焊墊層最終會(huì)形成許多腐蝕缺陷，這些腐
蝕缺陷產(chǎn)生的原因可能是金屬互連層中金屬在后續(xù)工藝中被加熱而在表面形成突起，所
述突起在清洗等過程中被洗液氧化侵蝕后形成腐蝕缺陷，例如在銅金屬互連的工藝中，最
后一層銅金屬互連層與鋁焊墊層的接觸面處，所述腐蝕缺陷更加嚴(yán)重，在后續(xù)的封裝過程
中，所述腐蝕缺陷將嚴(yán)重影響焊墊層與引線的連接可靠性，導(dǎo)致電路失效。 同樣的，在其他的金屬互連結(jié)構(gòu)中，由于金屬互連層在后續(xù)工藝中形成的突起，也
會(huì)導(dǎo)致電路連接的缺陷，使電路失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，能夠避免由金屬互連層
的金屬突起而引起的電路連接缺陷，提高半導(dǎo)體器件的可靠性。 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，包括 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上具有金屬間介質(zhì)層、金屬間介質(zhì)層中的雙鑲
嵌開口、覆蓋于所述金屬間介質(zhì)層上的阻擋層和阻擋層上的金屬層，所述金屬層填充于雙
鑲嵌開口中； 平坦化所述金屬間介質(zhì)層的表面以形成金屬互連層；
在所述金屬互連層上形成第一刻蝕停止層；
通過平坦化工藝去除所述第一刻蝕停止層； 在通過平坦化工藝去除所述第一刻蝕停止層之后的金屬互連層上形成第二刻蝕
停止層、第二刻蝕停止層之上的鈍化層、以及鑲嵌在所述鈍化層中的焊墊層，所述焊墊層位于所述金屬互連層之上。 優(yōu)選的，所述第一刻蝕停止層與所述第二刻蝕停止層的制作工藝相同。 可選的，所述形成所述第一刻蝕停止層和所述第二刻蝕停止層均采用化學(xué)氣相沉積法。 所述第一刻蝕停止層與所述第二刻蝕停止層的材料可以相同或不同。 可選的，所述第一刻蝕停止層或所述第二刻蝕停止層包括氮化硅、氮氧化硅、碳化
硅、摻氮碳化硅中的一種或至少兩種的組合。 優(yōu)選的，所述第一刻蝕停止層與所述第二刻蝕停止層均為氮化硅，均采用等離子體輔助化學(xué)氣相沉積法制作。 可選的，所述平坦化所述金屬間介質(zhì)層的表面以形成金屬互連層至少包括初步平坦化，以去除所述雙鑲嵌開口外的多余金屬；緩沖平坦化，以去除所述雙鑲嵌開口外的阻擋層； 所述通過平坦化工藝去除所述第一刻蝕停止層采用的是緩沖平坦化工藝。
所述平坦化所述金屬間介質(zhì)層的表面以形成金屬互連層還包括在去除所述雙鑲
嵌開口外的多余金屬之后，進(jìn)行過度平坦化以去除初步平坦化之后剩余的少量金屬，并進(jìn)
而去除部分阻擋層。 所述平坦化半導(dǎo)體襯底的表面采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝。 所述金屬層包括銅或銅合金。 所述焊墊層包括鋁或鋁合金。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn) 增加一步形成第一刻蝕停止層的工藝，在這一過程中會(huì)促使形成金屬突起，隨后重復(fù)進(jìn)行一次緩沖平坦化，將所述金屬突起和第一刻蝕停止層均去除，實(shí)際上所述形成第一刻蝕停止層起到促使突起產(chǎn)生的作用，而不是真正的刻蝕停止層，最后再重新形成第二刻蝕停止層，從而能夠避免這些突起在后續(xù)工藝中被氧化侵蝕而形成焊墊層的腐蝕缺陷，提高器件的可靠性。 此外，第一刻蝕停止層與所述第二刻蝕停止層的制作工藝相同，即不僅制作方法相同，采用的工藝參數(shù)例如溫度、壓力、功率等也相同，這樣第一刻蝕停止層可以與第二刻蝕停止層完全相同，因此去除形成第一刻蝕停止層過程中伴生的突起，能夠確保形成第二刻蝕停止層后不會(huì)再形成突起。


通過附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。
圖1至圖7為本發(fā)明實(shí)施例之一中所述金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法的示意 圖8為本發(fā)明實(shí)施例之一所述金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。 其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的剖面圖會(huì)不依一般比例作局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，在實(shí)際制作中應(yīng)包含長(zhǎng)度、寬度及深度的三維空間尺寸。
發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，在傳統(tǒng)制造工藝中，引起電路連接缺陷的金屬突起產(chǎn)生的原因在于，平坦化的過程對(duì)半導(dǎo)體襯底施加復(fù)雜的機(jī)械、化學(xué)作用，會(huì)導(dǎo)致金屬互連層中的內(nèi)應(yīng)力恢復(fù)，而金屬互連層的后續(xù)工藝會(huì)引起金屬互連層的內(nèi)應(yīng)力重新釋放，并使金屬發(fā)生擴(kuò)散或遷移，而由于雙鑲嵌開口的底部和側(cè)壁均有阻擋層，金屬只能夠向上擴(kuò)散或遷移從而形成突起。 例如在銅互連工藝中，最后一層的銅金屬互連層形成后，在該金屬互連層上采用例如化學(xué)氣相沉積法形成刻蝕停止層的過程中，由于襯底加熱作用或等離子體的作用，會(huì)促使引起銅金屬互連層的內(nèi)應(yīng)力重新釋放，導(dǎo)致突起的產(chǎn)生，這些突起將直接導(dǎo)致覆蓋在金屬互連層之上的焊墊層形成腐蝕缺陷。 基于此，本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，包括 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上具有金屬間介質(zhì)層、金屬間介質(zhì)層中的雙鑲嵌開口、覆蓋于所述金屬間介質(zhì)層上的阻擋層和阻擋層上的金屬層，所述金屬層填充于雙鑲嵌開口中； 平坦化所述金屬間介質(zhì)層的表面以形成金屬互連層；
在所述金屬互連層上形成第一刻蝕停止層；
通過平坦化工藝去除所述第一刻蝕停止層； 在通過平坦化工藝去除所述第一刻蝕停止層之后的金屬互連層上形成第二刻蝕停止層、第二刻蝕停止層之上的鈍化層、以及鑲嵌在所述鈍化層中的焊墊層，所述焊墊層位于所述金屬互連層之上。 優(yōu)選的，所述第一刻蝕停止層與所述第二刻蝕停止層的制作工藝相同。 可選的，所述形成所述第一刻蝕停止層和所述第二刻蝕停止層均采用化學(xué)氣相沉積法。 所述第一刻蝕停止層與所述第二刻蝕停止層的材料可以相同或不同。 可選的，所述第一刻蝕停止層或所述第二刻蝕停止層包括氮化硅、氮氧化硅、碳化
硅、摻氮碳化硅中的一種或至少兩種的組合。 優(yōu)選的，所述第一刻蝕停止層與所述第二刻蝕停止層均為氮化硅，均采用等離子體輔助化學(xué)氣相沉積法制作。 可選的，所述平坦化所述金屬間介質(zhì)層的表面以形成金屬互連層至少包括初步
5平坦化，以去除所述雙鑲嵌開口外的多余金屬；緩沖平坦化，以去除所述雙鑲嵌開口外的阻 擋層； 所述通過平坦化工藝去除所述第一刻蝕停止層采用的是緩沖平坦化工藝。 所述平坦化所述金屬間介質(zhì)層的表面以形成金屬互連層還包括在去除所述雙鑲
嵌開口外的多余金屬之后，進(jìn)行過度平坦化以去除初步平坦化之后剩余的少量金屬，并進(jìn)
而去除部分阻擋層。 所述平坦化半導(dǎo)體襯底的表面采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝。
所述金屬層包括銅或銅合金。
所述焊墊層包括鋁或鋁合金。 下面給出本發(fā)明所述金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法的一個(gè)具體實(shí)施例。 圖1至圖7為本發(fā)明實(shí)施例之一中所述金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法的示意圖。圖8
為本發(fā)明實(shí)施例之一所述金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法的流程圖。 參照步驟Sl，如圖1所示，提供一半導(dǎo)體襯底100，半導(dǎo)體襯底100上具有金屬間 介質(zhì)層(Interlayer dielectric) 105和金屬間介質(zhì)層105中的雙鑲嵌開口 110、覆蓋于所 述金屬間介質(zhì)層105上的阻擋層120和阻擋層120上的金屬層130，所述金屬層130填充于 雙鑲嵌開口 110中。具體地 所述金屬間介質(zhì)層105用以將金屬互連層隔離絕緣，通常采用較低介電常數(shù)的材 料，包括但不限于碳摻雜氧化硅、有機(jī)硅酸鹽玻璃(Organosilicateglass， OSG)、氟硅玻璃 (Fluorosilicate glass,FSG)、磷硅玻璃(Phosphosilicateglass，PSG)中的一種或至少兩 種組合。 所述金屬間介質(zhì)層105采用化學(xué)氣相沉積法或其他未來開發(fā)的沉積技術(shù)制造， 優(yōu)選的是等離子輔助化學(xué)氣相沉積法(PECVD)或高密度等離子輔助化學(xué)氣相沉積法 (HDP-CVD)，依照器件特性及尺寸設(shè)計(jì)沉積厚度為500埃至3000埃。 所述雙鑲嵌開口 110實(shí)際上是在金屬間介質(zhì)層105中刻蝕的溝槽(Trench)和通 孔(Via)，用來填充金屬以形成金屬互連層和層間的接觸塞。雙鑲嵌開口 110下面的相應(yīng)位 置具有下層的金屬互連層(圖中未示出)。 如圖2所示，在所述金屬間介質(zhì)層105上形成阻擋層120，該阻擋層120將雙鑲嵌 開口 110的底部和側(cè)壁均覆蓋，用來防止后續(xù)工藝填充在雙鑲嵌開口 110里金屬向金屬間 介質(zhì)層105擴(kuò)散。 阻擋層120可以為單層或至少兩層，其材料包括但不限于Ta、TaN、TaSiN、WN中的
一種或至少兩種的組合，采用物理氣相沉積法、化學(xué)氣相沉積法、脈沖激光沉積法或者公知
的其他薄膜沉積技術(shù)，依照器件特性及尺寸設(shè)計(jì)沉積厚度為約50埃至200埃。 在制作金屬互連層之前通常還可以在所述阻擋層120上形成很薄的金屬籽晶層
(圖中未標(biāo)示)，其厚度只有幾十埃，其材料與形成金屬互連層的金屬材料相同，用來作為
后續(xù)工藝填充金屬的晶體生長(zhǎng)的晶核層，可以采用濺射法制備。 如圖3所示，在覆蓋有阻擋層120的雙鑲嵌開口 110中填充金屬層130，其材料為 銅或銅合金，可以采用蒸發(fā)、濺射、化學(xué)氣相沉積法或電鍍等沉積工藝。當(dāng)采用電鍍沉積工 藝時(shí)，半導(dǎo)體襯底表面的阻擋層和金屬籽晶層也充當(dāng)電極的作用。由于此時(shí)半導(dǎo)體襯底100 表面具有各種的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，填充金屬層130后表面呈現(xiàn)凹凸不平的形貌，需要進(jìn)行平坦
6化。 接著，參照步驟S2，平坦化所述半導(dǎo)體襯底100以形成金屬互連層131，該金屬互
連層131為最后一層金屬互連層。所述平坦化采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝。 平坦化所述半導(dǎo)體襯底100以形成金屬互連層131包括 步驟A，初步平坦化，以去除所述雙鑲嵌開口 110外的多余金屬。具體的 如圖4所示，采用較大的材料去除率(Material Removal Rate, MRR)去除所述雙
鑲嵌開口外的多余金屬，從而將金屬層130表面的凹凸不平的結(jié)構(gòu)初步平坦化。 所謂多余金屬是指雙鑲嵌開口 110外的位于阻擋層120上的金屬(見圖3)，平坦
化的目的即是將這部分金屬去除而僅留下雙鑲嵌開口內(nèi)的金屬作為金屬互連層。 化學(xué)機(jī)械拋光工藝的機(jī)理為表面材料與拋光使用的磨料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成一層
相對(duì)容易去除的表面層，而后該表面層通過磨料與拋光墊間的相對(duì)摩擦被磨去。因此，化學(xué)
機(jī)械拋光是一個(gè)化學(xué)和機(jī)械作用相結(jié)合的過程。 所述材料去除率是表征研磨效果的重要參數(shù)，它與研磨劑中的磨料組成和形態(tài)、 研磨墊的性質(zhì)、以及拋光速率有關(guān)。 步驟B，緩沖平坦化，以去除所述雙鑲嵌開口 110外的阻擋層120。
如圖5所示，采用相對(duì)于初步平坦化較小的MRR去除所述雙鑲嵌開口外的阻擋層 120(見圖4)。為提高表面平坦化程度、減少缺陷，還可以繼續(xù)向下拋光，去除少部分的金屬 間介質(zhì)層105。 半導(dǎo)體襯底100的表面平坦化之后，雙鑲嵌開口 110中即形成金屬互連層131，該 金屬互連層131為最后一層金屬互連層，其上面將形成焊墊層。 參照步驟S3，如圖6所示，在平坦化之后的半導(dǎo)體襯底上形成第一刻蝕停止層 140，即在所述金屬互連層131和金屬間介質(zhì)層105之上形成第一刻蝕停止層140。
形成第一刻蝕停止層140可以采用化學(xué)氣相沉積法，優(yōu)選的是等離子輔助化學(xué)氣 相沉積法(PECVD)或高密度等離子輔助化學(xué)氣相沉積法(HDP-CVD)，依照器件特性及尺寸 設(shè)計(jì)沉積厚度例如為100埃至500埃。所述第一刻蝕停止層140包括氮化硅、氮氧化硅、碳 化硅、摻氮碳化硅中的一種或至少兩種的組合。 上述過程中，例如，通常采用PECVD法形成SiN膜作為所述第一刻蝕停止層140，由
于襯底加熱作用或者等離子體作用，會(huì)促使引起金屬互連層的內(nèi)應(yīng)力重新釋放，導(dǎo)致金屬
突起的產(chǎn)生，這些突起將直接導(dǎo)致覆蓋在金屬互連層之上的焊墊層形成腐蝕缺陷。 參照步驟S4，再次進(jìn)行緩沖平坦化，以去除所述第一刻蝕停止層140。在去除該第
一刻蝕停止層140的過程中，也一并去除所述金屬突起，避免其導(dǎo)致電路連接的缺陷，影響
器件可靠性。 本步驟S4中的緩沖平坦化與步驟S2中的緩沖平坦化相同，采用相對(duì)于初步平坦 化較小的MRR去除所述第一刻蝕停止層140 (見圖6)。為提高表面平坦化程度、減少缺陷， 還可以繼續(xù)向下拋光，去除少部分的金屬間介質(zhì)層105。 參照步驟S5，在再次緩沖平坦化之后的半導(dǎo)體襯底上形成第二刻蝕停止層141、 第二刻蝕停止層141之上的鈍化層145、以及鑲嵌在所述鈍化層145中的焊墊層150，所述 焊墊層150位于所述金屬互連層131之上。具體的 如圖7所示，在所述金屬互連層131和金屬間介質(zhì)層105之上形成第二刻蝕停止層141，用于確定刻蝕終點(diǎn)，同時(shí)防止過度刻蝕對(duì)下層金屬的損傷。 所述第二刻蝕停止層141包括但不限于氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、摻氮碳化硅中 的一種或至少兩種的組合，其形成方法為現(xiàn)有技術(shù)以及未來可能開發(fā)的各種化學(xué)氣相沉積 法，依照器件特性及尺寸設(shè)計(jì)沉積厚度為100埃至500埃。所述形成刻蝕停止層的設(shè)備可 以為現(xiàn)有技術(shù)以及未來可能開發(fā)的各種化學(xué)氣相沉積設(shè)備。 在所述第二刻蝕停止層141之上形成鈍化層145，用于保護(hù)下層的半導(dǎo)體器件免 于潮氣和雜質(zhì)的污染，還用于隔離絕緣焊墊層，以防止金屬連線短路。 鈍化層145可以為單層或者至少兩層，其材料包括但不限于氧化硅、氮氧化硅、氮 化硅，采用化學(xué)氣相沉積法形成。 接著，在所述鈍化層145中刻蝕出開口 146，使金屬互連層131的表面露出，在所述 開口 146中填充金屬后最終形成焊墊層150。所述焊墊層150采用物理氣相沉積法沉積，其 材料為鋁或鋁銅合金，厚度為9000埃至10000埃。 可見，上述金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，增加一步形成第一刻蝕停 止層的工藝，在這一過程中會(huì)促使形成金屬突起，隨后重復(fù)進(jìn)行一次緩沖平坦化，將所述金 屬突起和第一刻蝕停止層均去除，實(shí)際上所述形成第一刻蝕停止層起到促使突起產(chǎn)生的作 用，而不是真正的刻蝕停止層，最后再重新形成第二刻蝕停止層，從而能夠避免這些突起在 后續(xù)工藝中被氧化侵蝕而形成焊墊層的腐蝕缺陷，提高器件的可靠性。 此外，第一刻蝕停止層與所述第二刻蝕停止層的制作工藝相同，即不僅制作方法 相同，采用的工藝參數(shù)例如溫度、壓力、功率等也相同，這樣第一刻蝕停止層可以與第二刻 蝕停止層完全相同，因此去除形成第一刻蝕停止層過程中伴生的突起，能夠確保形成第二 刻蝕停止層后不會(huì)再形成突起。 優(yōu)選的，形成所述第一刻蝕停止層和所述第二刻蝕停止層均采用化學(xué)氣相沉積 法。 可選的，第一刻蝕停止層與所述第二刻蝕停止層的材料相同或不同。例如，常用 的，第一刻蝕停止層與所述第二刻蝕停止層均為氮化硅，均采用等離子體輔助化學(xué)氣相沉 積法制作。 除此以外，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，平坦化半導(dǎo)體襯底的表面還可以包括在初 步平坦化之后，進(jìn)行過度平坦化，而后再進(jìn)行緩沖平坦化，該過度平坦化目的是精確控制研 磨的終點(diǎn)，以相對(duì)于初步平坦化更小的MRR，去除初步平坦化之后剩余的少量金屬，并去除 多余的金屬之下的部分阻擋層。 以上實(shí)施例中平坦化工藝包括初步平坦化、過度平坦化和緩沖平坦化三個(gè)階段， 事實(shí)上，無論平坦化工藝包括多少次平坦化階段，只要在形成第一刻蝕停止層之后，重復(fù)進(jìn) 行最后一個(gè)平坦化階段，去除所述第一刻蝕停止層就均可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的效果，也屬于本發(fā) 明的保護(hù)范圍。 此外，需要說明的是，所述金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法能去除最后一層金屬互連層 與焊墊層之間的金屬突起，實(shí)際上，在整個(gè)金屬化的工藝中每一層金屬互連層均可使用上 述金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，以消除后續(xù)工藝產(chǎn)生突起，也能夠提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)
8域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi) 容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此， 凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單 修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上具有金屬間介質(zhì)層、金屬間介質(zhì)層中的雙鑲嵌開口、覆蓋于所述金屬間介質(zhì)層上的阻擋層和阻擋層上的金屬層，所述金屬層填充于雙鑲嵌開口中；平坦化所述金屬間介質(zhì)層的表面以形成金屬互連層；在所述金屬互連層上形成第一刻蝕停止層；通過平坦化工藝去除所述第一刻蝕停止層；在通過平坦化工藝去除所述第一刻蝕停止層之后的金屬互連層上形成第二刻蝕停止層、第二刻蝕停止層之上的鈍化層、以及鑲嵌在所述鈍化層中的焊墊層，所述焊墊層位于所述金屬互連層之上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述第一刻蝕停止 層與所述第二刻蝕停止層的制作工藝相同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述形成所述第一 刻蝕停止層和所述第二刻蝕停止層均采用化學(xué)氣相沉積法。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述第一刻蝕停止 層與所述第二刻蝕停止層的材料相同或不同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述第一刻蝕停止 層或所述第二刻蝕停止層包括氮化硅、氮氧化硅、碳化硅、摻氮碳化硅中的一種或至少兩種 的組合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述第一刻蝕停止 層與所述第二刻蝕停止層均為氮化硅，均采用等離子體輔助化學(xué)氣相沉積法制作。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述平坦 化所述金屬間介質(zhì)層的表面以形成金屬互連層至少包括初步平坦化，以去除所述雙鑲嵌 開口外的多余金屬；緩沖平坦化，以去除所述雙鑲嵌開口外的阻擋層；所述通過平坦化工藝去除所述第一刻蝕停止層采用的是緩沖平坦化工藝。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述平坦化所述金 屬間介質(zhì)層的表面以形成金屬互連層還包括在去除所述雙鑲嵌開口外的多余金屬之后， 進(jìn)行過度平坦化以去除初步平坦化之后剩余的少量金屬，并進(jìn)而去除部分阻擋層。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述平坦化半導(dǎo)體 襯底的表面采用化學(xué)機(jī)械拋光工藝。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述金屬層包括銅 或銅合金。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，所述焊墊層包括鋁 或鋁合金。
全文摘要
本發(fā)明提供一種金屬互連結(jié)構(gòu)的制造方法，包括提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上具有金屬間介質(zhì)層、金屬間介質(zhì)層中的雙鑲嵌開口、覆蓋于所述金屬間介質(zhì)層上的阻擋層和阻擋層上的金屬層，所述金屬層填充于雙鑲嵌開口中；平坦化所述金屬間介質(zhì)層的表面以形成金屬互連層；在所述金屬互連層上形成第一刻蝕停止層；通過平坦化工藝去除所述第一刻蝕停止層；在通過平坦化工藝去除所述第一刻蝕停止層之后的金屬互連層上形成第二刻蝕停止層、第二刻蝕停止層之上的鈍化層、以及鑲嵌在所述鈍化層中的焊墊層，所述焊墊層位于所述金屬互連層之上。所述方法能夠避免由金屬互連層的金屬突起而引起的電路連接缺陷，提高半導(dǎo)體器件的可靠性。
文檔編號(hào)H01L21/768GK101752298SQ20081020455
公開日2010年6月23日 申請(qǐng)日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者蔡明 , 趙簡(jiǎn) 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司