專利名稱：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)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種互連結(jié)構(gòu)的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展，特征尺寸越來越小，集成電路的集成性越來越好，所述集成電路通常為一具有多層半導(dǎo)體層的結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體層之間通過互連結(jié)構(gòu)實現(xiàn)電連接。在公開號為CN101378047A的中國專利申請中就公開了一種互連結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)。參考圖1至參考圖2，示出了現(xiàn)有技術(shù)互連結(jié)構(gòu)制造方法一實施例形成的互連結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖。如圖1所示，所述互連結(jié)構(gòu)的制造方法包括在襯底上形成介質(zhì)層102，在所述介質(zhì)層102中形成插塞101，形成位于介質(zhì)層102上且覆蓋所述插塞101的阻擋層103，在所述阻擋層103上依次形成低K介質(zhì)層104、硬掩膜低K介質(zhì)層105、氧化層106、硬掩膜層107、 抗反射層108、光刻膠層，通過光刻圖形化所述光刻膠層，形成光刻膠圖案109，以所述光刻膠圖案109為掩膜依次蝕刻所述抗反射層108、硬掩膜層107，以形成硬掩膜層開口。去除光刻膠圖案109，以所述硬掩膜層開口為掩膜依次蝕刻氧化層106、硬掩膜低 K介質(zhì)層105、低K介質(zhì)層104直至露出阻擋層103，形成溝槽；去除抗反射層108和硬掩膜層107，之后，通過電鍍方法在所述溝槽中填充金屬層，以形成與插塞101電連接的第二插塞?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用化學(xué)溶液進行濕法清洗法去除抗反射層和硬掩膜層。由于相對于硬掩膜層107和低K介質(zhì)層104，化學(xué)溶液對氧化層106和硬掩膜低K介質(zhì)層105具有較大的選擇比，因此在濕法清洗的過程中，容易在硬掩膜層107和低K介質(zhì)層104之間形成由氧化層106和硬掩膜低K介質(zhì)層105圍成的凹面(如圖2虛線框所示)。所述凹面會增加后續(xù)方法填充金屬層的難度，嚴重的還會造成互連結(jié)構(gòu)電性連接的失敗，造成良率的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是提供一種制造良率較高的互連結(jié)構(gòu)制造方法。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種互連結(jié)構(gòu)的制造方法，所述方法包括包括提供插塞；在所述插塞上依次形成阻擋層、低K介質(zhì)層、硬掩膜低K介質(zhì)層、氧化層、硬掩膜層和光刻膠層；圖形化所述光刻膠層，形成光刻膠圖形；以所述光刻膠圖形為掩膜蝕刻所述硬掩膜層，形成位于硬掩膜層中、且位于插塞上的開口 ；去除光刻膠圖形，依次蝕刻所述開口露出的氧化層、硬掩膜低K介質(zhì)層、低K介質(zhì)層，直至露出所述阻擋層；去除所述硬掩膜層，所述去除工藝相對于氧化層和硬掩膜低K介質(zhì)層，對硬掩膜層具有較大的選擇比；進行清洗；向所述開口中填充導(dǎo)電材料。所述去除所述硬掩膜層的步驟中，所述去除工藝為蝕刻。所述硬掩膜的材料為氮化鈦，所述氧化層的材料為正硅酸乙酯，所述去除所述硬掩膜層的步驟包括通過氯氣等離子體去除所述硬掩膜層。通過等離子體產(chǎn)生裝置生成氯氣等離子體。向所述等離子體產(chǎn)生裝置中通入流量為100 700sCCm的氯氣，以形成氯氣等離子體。向所述等離子體產(chǎn)生裝置中加載功率為800 1500W的射頻信號，以形成氯氣等離子體。所述等離子體產(chǎn)生裝置中的氣壓為10 lOOmtorr，以形成氯氣等離子體。所述向開口中填充導(dǎo)電材料的步驟包括通過電鍍方法向開口中填充導(dǎo)電材料。還包括在向所述開口中填充導(dǎo)電材料進行清洗，所述進行清洗的步驟包括通過化學(xué)溶液進行濕法清洗。所述依次蝕刻所述開口露出的氧化層、硬掩膜低K介質(zhì)層、低K介質(zhì)層，直至開口露出所述阻擋層的步驟包括采用干刻法進行蝕刻。在所述插塞上形成硬掩膜層之后，在形成光刻膠層之前，在所述硬掩膜層上形成抗反射層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點采用對硬掩膜層具有較大的選擇比的去除工藝，可避免在氧化層和硬掩膜低K介質(zhì)層中形成凹面，減小了向開口中填充導(dǎo)電材料的難度，避免造成互連結(jié)構(gòu)電性連接的失敗。


圖1至圖2是現(xiàn)有技術(shù)互連結(jié)構(gòu)制造方法一實施例形成的互連結(jié)構(gòu)的側(cè)面示意圖；圖3是本發(fā)明互連結(jié)構(gòu)制造方法一實施例的示意圖；圖4至圖10是本發(fā)明互連結(jié)構(gòu)制造方法形成的互連結(jié)構(gòu)一實施例的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(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施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。正如背景技術(shù)所述，現(xiàn)有技術(shù)互連結(jié)構(gòu)的制造方法中，通常采用濕法清洗法去除硬掩膜層，容易在硬掩膜層和低K介質(zhì)層之間形成由氧化層和硬掩膜低K介質(zhì)層圍成的凹面，所述凹面會增加后續(xù)方法填充金屬層的難度。針對上述問題，本發(fā)明的發(fā)明人提供一種互連結(jié)構(gòu)的制造方法，在濕法清洗之前， 先通過類似于氯氣等離子體的去除方法去除硬掩膜，之后，再進行清洗工藝，這樣清洗工藝中可選擇對氧化層、硬掩膜低K介質(zhì)層腐蝕性較小的溶液，從而避免在氧化層和硬掩膜低K 介質(zhì)層中形成凹面，減小了向開口中填充導(dǎo)電材料的難度。參考圖3，示出了本發(fā)明互連結(jié)構(gòu)制造方法一實施方式的流程示意圖，具體地，包括以下步驟步驟Si，提供插塞；步驟S2，在所述插塞上依次形成阻擋層、低K介質(zhì)層、硬掩膜低K介質(zhì)層、氧化層、 硬掩膜層和光刻膠層；步驟S3，在所述硬掩膜層上形成光刻膠層，圖形化所述光刻膠層，形成光刻膠圖形；步驟S4,以所述光刻膠圖形為掩膜蝕刻所述硬掩膜層，形成位于硬掩膜層中、且位于插塞上的開口；步驟S5，去除光刻膠圖形，依次蝕刻所述開口露出的氧化層、硬掩膜低K介質(zhì)層、 低K介質(zhì)層，直至露出所述阻擋層；步驟S6，進行清洗；步驟S7，向所述開口中填充導(dǎo)電材料。下面結(jié)合附圖對上述各步驟做進一步描述。參考圖4至參考圖，示出了本發(fā)明互連結(jié)構(gòu)制造方法形成的一互連結(jié)構(gòu)實施例的示意圖。參考圖4，執(zhí)行步驟Si，提供襯底，在襯底上形成層間介質(zhì)層202，在所述層間介質(zhì)層202上形成貫穿孔，并向所述貫穿孔中填充導(dǎo)電材料(例如銅)，形成插塞201，本實施例中形成插塞201時，使用的材料和工藝與現(xiàn)有技術(shù)相同，在此不再贅述。參考圖5，執(zhí)行步驟S2，在層間介質(zhì)層202上依次形成覆蓋所述插塞201的阻擋層 203、低K介質(zhì)層204、硬掩膜低K介質(zhì)層205、氧化層206、硬掩膜層207和光刻膠層，其中，所述阻擋層203用于防止擴散，具體地，所述插塞201為銅，所述阻擋層203為金屬阻擋層，例如所述插塞201為銅，所述金屬阻擋層為氮化鉭。所述低K介質(zhì)層204為介電常數(shù)小于或等于3的介質(zhì)材料，低K介質(zhì)層204可以實現(xiàn)降低寄生電容、提高電路速度以及降低功耗的目的，具體地，所述低K介質(zhì)層為黑鉆 (Black Diamond，BD)0本實施例中，所述硬掩膜層207的材料為氮化硅，為了減少光刻工藝中光的反射， 較佳地，在硬掩膜層207上還形成有抗反射層208。參考圖6，執(zhí)行步驟S3，在所述抗反射層208上涂覆光刻膠(對于沒有硬掩膜層 207的實施例中，在硬掩膜層207上涂覆光刻膠)，通過光刻的方法圖形化所述光刻膠，形成光刻膠圖形209。參考圖7，執(zhí)行步驟S4，通過化學(xué)溶液去除光刻膠圖形209之后，以所述光刻膠圖形209為掩膜蝕刻所述硬掩膜層207 (對于具有抗反射層208的實施例，依次蝕刻所述抗反射層208和硬掩膜層)，在所述硬掩膜層207中形成位于插塞203 ？上的開口 210。參考圖8，執(zhí)行步驟S5，通過干刻法依次蝕刻開口 210露出的氧化層206、硬掩膜低 K介質(zhì)層205、低K介質(zhì)層204，直至露出阻擋層203，所述阻擋層203用作干刻過程的停止層。在干刻過程中，開口 210露出的阻擋層203會被蝕刻掉一部分，所述開口 210的底部位于阻擋層203中。參考圖9，執(zhí)行步驟S6，去除硬掩膜層207 (對于具有抗反射層的實施例，則依次去除抗反射層208和硬掩膜層207)，相對于氧化層206和硬掩膜低K介質(zhì)層205，所述去除工藝對硬掩膜層207具有較大的選擇比。所述去除工藝可以是蝕刻工藝。例如，所述硬掩膜層207的材料為氮化鈦，氧化層206為TEOS (正硅酸乙酯)，所述硬掩膜低K介質(zhì)層205為致密的低介電常數(shù)薄膜，通過氯氣等離子體去除所述硬掩膜層。實際應(yīng)用中，通過等離子體產(chǎn)生裝置產(chǎn)生所述氯氣等離子體。具體地，等離子體產(chǎn)生裝置包括上電極和接地的下電極，向所述等離子體產(chǎn)生裝置中通入反應(yīng)氣體，并向所述上電極加載射頻信號，以產(chǎn)生輝光放電現(xiàn)象，使反應(yīng)氣體形成等離子體。本實施例中，向等離子體產(chǎn)生裝置中通入的反應(yīng)氣體為氯氣(Cl2)，所述氯氣的流量為100 700SCCm ；向上電極加載射頻信號的功率為800 1500W，所述等離子體產(chǎn)生裝置中的氣壓為10 IOOmTorr,以產(chǎn)生高能的氯氣等離子體。所述氯氣等離子體轟擊到硬掩膜層207上，可以去除硬掩膜層207，(對于具有抗反射層的實施例，則依次去除抗反射層208和硬掩膜層207)，由于所述氯氣等離子體對氧化層206和硬掩膜低K介質(zhì)層205的選擇比較小，所述氯氣等離子體難以去除氧化層206 和硬掩膜低K介質(zhì)層205，不會在開口 210露出的所述氧化層206和硬掩膜低K介質(zhì)層205 的側(cè)壁處形成凹面。從而避免增加后續(xù)向開口 210中填充導(dǎo)電材料的難度。參考圖10，執(zhí)行步驟S7，通過化學(xué)溶液進行濕法清洗，具體地，可以采用濃度較低的氫氟酸進行濕法清洗。由于所述硬掩膜層207(硬掩膜層207和抗反射層208)已經(jīng)被去除，所述濕法清洗過程中，由于氧化層206上已經(jīng)不再覆蓋有硬掩膜層207，即使化學(xué)溶液會腐蝕部分氧化層206，也只是使圍成開口 210的氧化層206的邊緣形成圓弧表面(如圖10 中圓圈所示)。所述氧化層206的邊緣處形成的圓弧表面再后續(xù)平坦化工藝中可以去除，從而不會影響到互連結(jié)構(gòu)的電性連接特性，避免了互連結(jié)構(gòu)的失效問題。執(zhí)行步驟S8，通過電化學(xué)鍍膜(Electro-Chemical Plating, ECP)方法在所述開口中填充導(dǎo)電材料，所述導(dǎo)電材料可以是金屬，例如銅。具體工藝參數(shù)和現(xiàn)有技術(shù)相同不再贅述。至此完成了互連結(jié)構(gòu)的制造過程。較佳地，還包括在開口中填充完導(dǎo)電材料之后，通過平坦化工藝平坦化所述互連結(jié)構(gòu)的表面，以便于在所述互聯(lián)結(jié)構(gòu)上形成其他半導(dǎo)體器件。雖然本發(fā)明己以較佳實施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種互連結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括提供插塞；在所述插塞上依次形成阻擋層、低K介質(zhì)層、硬掩膜低K介質(zhì)層、氧化層、硬掩膜層和光刻膠層；圖形化所述光刻膠層， 形成光刻膠圖形；以所述光刻膠圖形為掩膜蝕刻所述硬掩膜層，形成位于硬掩膜層中、且位于插塞上的開口 ；去除光刻膠圖形，依次蝕刻所述開口露出的氧化層、硬掩膜低K介質(zhì)層、 低K介質(zhì)層，直至露出所述阻擋層；去除所述硬掩膜層，所述去除工藝相對于氧化層和硬掩膜低K介質(zhì)層，對硬掩膜層具有較大的選擇比；向所述開口中填充導(dǎo)電材料。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述去除所述硬掩膜層的步驟中，所述去除工藝為蝕刻。
3.如權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述硬掩膜的材料為氮化鈦，所述氧化層的材料為正硅酸乙酯，所述去除所述硬掩膜層的步驟包括通過氯氣等離子體去除所述硬掩膜層。
4.如權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，通過等離子體產(chǎn)生裝置生成氯氣等離子體。
5.如權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，向所述等離子體產(chǎn)生裝置中通入流量為100 700sccm的氯氣，以形成氯氣等離子體。
6.如權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，向所述等離子體產(chǎn)生裝置中加載功率為800 1500W的射頻信號，以形成氯氣等離子體。
7.如權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述等離子體產(chǎn)生裝置中的氣壓為 10 lOOmtorr，以形成氯氣等離子體。
8.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述向開口中填充導(dǎo)電材料的步驟包括通過電鍍方法向開口中填充導(dǎo)電材料。
9.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，還包括在向所述開口中填充導(dǎo)電材料進行清洗，所述進行清洗的步驟包括通過化學(xué)溶液進行濕法清洗。
10.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述依次蝕刻所述開口露出的氧化層、硬掩膜低K介質(zhì)層、低K介質(zhì)層，直至開口露出所述阻擋層的步驟包括采用干刻法進行蝕刻。
11.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述插塞上形成硬掩膜層之后，在形成光刻膠層之前，在所述硬掩膜層上形成抗反射層。
全文摘要
一種互連結(jié)構(gòu)的制造方法，包括提供插塞；在所述插塞上依次形成阻擋層、低K介質(zhì)層、硬掩膜低K介質(zhì)層、氧化層、硬掩膜層和光刻膠層；圖形化所述光刻膠層，形成光刻膠圖形；以所述光刻膠圖形為掩膜蝕刻所述硬掩膜層，形成位于硬掩膜層中、且位于插塞上的開口；去除光刻膠圖形，依次蝕刻所述開口露出的氧化層、硬掩膜低K介質(zhì)層、低K介質(zhì)層，直至露出所述阻擋層；去除所述硬掩膜層，所述去除工藝相對于氧化層和硬掩膜低K介質(zhì)層，對硬掩膜層具有較大的選擇比；進行清洗；向所述開口中填充導(dǎo)電材料。本發(fā)明提供的互連結(jié)構(gòu)的制造方法可提高良率。
文檔編號H01L21/768GK102487036SQ20101056940
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者周鳴 申請人:中芯國際集成電路制造(北京)有限公司