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      互連結(jié)構(gòu)及其制造方法與流程

      文檔序號:11433054閱讀:704來源:國知局
      互連結(jié)構(gòu)及其制造方法與流程
      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)及其制造方法。

      背景技術(shù):
      現(xiàn)今集成電路設(shè)計和制造領(lǐng)域所遇到的一個挑戰(zhàn)是如何降低信號傳輸RC延遲(ResistiveCapacitivedelay),對此,現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)采用的一種方法是將鋁金屬層替換為銅金屬層,降低金屬層串聯(lián)電阻;還有一種方法是降低金屬層之間的寄生電容,這可以通過在金屬層之間的介質(zhì)層中構(gòu)造多孔的(Porous)低介電常數(shù)(Lowk)材料或者空氣隙(AirGap)來實現(xiàn)。在公開號為US7279427B2的美國專利中公開了一種互連結(jié)構(gòu)的制造方法,參考圖1,示出了所述美國專利中互連結(jié)構(gòu)的示意圖。所述互連結(jié)構(gòu)的制造方法包括:提供基底5,所述基底5中形成有半導(dǎo)體元件;在基底5上形成低k介質(zhì)層4;在低k介質(zhì)層4上形成掩模6;通過所述掩模6對所述低k介質(zhì)層4進行圖形化,以形成通孔(圖未示);在所述通孔中填充金屬材料,以形成于所述半導(dǎo)體元件相連的互連結(jié)構(gòu)。具體地,所述低k介質(zhì)層4為多孔低k介質(zhì)層,所述掩模6為硬掩模。然而實際工藝中發(fā)現(xiàn),所述互連結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)鼓包(bumpdefect)的缺陷。所述鼓包的缺陷容易造成互連結(jié)構(gòu)的制造良率的下降,還會影響互連結(jié)構(gòu)電連接的效果。

      技術(shù)實現(xiàn)要素:
      本發(fā)明解決的是改善互連結(jié)構(gòu)及其制造方法中容易出現(xiàn)鼓包缺陷的技術(shù)問題。為解決上述問題,本發(fā)明提出了一種互連結(jié)構(gòu)的制造方法,包括:在基底上形成多孔介質(zhì)層;對所述多孔介質(zhì)層進行表面處理,以形成隔離層;在所述隔離層上形成硬掩模。在多孔介質(zhì)層上形成的隔離層,可以起到防止多孔介質(zhì)層吸潮的作用,從而避免水分在所述多孔介質(zhì)層上的吸附,進而避免水分吸附所引起的鼓包缺陷的問題??蛇x地,在所述隔離層上形成硬掩模的步驟包括:在所述隔離層上形成多孔介質(zhì)層硬掩模,在形成多孔介質(zhì)層硬掩模之后還包括進行表面處理??梢赃M一步減少多孔介質(zhì)層的吸潮問題,進而避免鼓包缺陷的產(chǎn)生??蛇x地,在通過臭氧和二乙氧基甲基硅烷進行處理之前,還驟包括:通過臭氧進行預(yù)處理。通過臭氧對所述多孔介質(zhì)層進行預(yù)處理,可以提高隔離層在多孔介質(zhì)層上的粘附性,提高隔離層在多孔介質(zhì)層上的附著效果,一方面可以提高薄膜質(zhì)量、提高薄膜機械強度,另一方面還可以防止水汽的滲透,從而提高了隔離層的隔離效果。可選地,形成多孔介質(zhì)層的步驟包括:在基底上形成介質(zhì)材料;對所述介質(zhì)材料進行紫外光處理,以形成多孔介質(zhì)層;所述表面處理的步驟包括:在所述紫外光處理的腔室中對所述多孔介質(zhì)層進行原位的表面處理。通過原位方式進行表面處理,所述表面處理的步驟可以與現(xiàn)有設(shè)備實現(xiàn)良好的集成,此外,在進行表面處理時無需將待形成的互連結(jié)構(gòu)從真空腔移至其他腔體內(nèi),可以減少工藝步驟,簡化工藝。附圖說明圖1為現(xiàn)有技術(shù)中互連結(jié)構(gòu)的制造方法的示意圖;圖2至圖7是本發(fā)明互連結(jié)構(gòu)制造方法一實施例的示意圖。具體實施方式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)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施,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施的限制。其次,本發(fā)明利用示意圖進行詳細描述,在詳述本發(fā)明實施例時,為便于說明,所述示意圖只是實例,其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護的范圍。為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題,發(fā)明人對現(xiàn)有技術(shù)中的互連結(jié)構(gòu)進行了大量研究發(fā)現(xiàn),互連結(jié)構(gòu)中設(shè)置有多孔介質(zhì)層時,所述多孔介質(zhì)層由于多孔結(jié)構(gòu)的存在,容易出現(xiàn)吸附環(huán)境中的水分(即發(fā)生吸潮現(xiàn)象),吸附的水分殘留在多孔介質(zhì)層的表面,再在所述多孔介質(zhì)層表面沉積其他膜層時,水分吸附的位置處容易產(chǎn)生鼓包(bumpdefects)的缺陷。相應(yīng)地,發(fā)明人提供了一種互連結(jié)構(gòu)的制造方法,在形成多孔介質(zhì)層之后,在多孔介質(zhì)層上形成一層用于防止多孔介質(zhì)層吸潮的隔離層,以避免鼓包缺陷的發(fā)生。相應(yīng)地,本發(fā)明提供一種互連結(jié)構(gòu)的制造方法,大致包括以下步驟:步驟S1,在基底上形成多孔介質(zhì)層;步驟S2,對所述多孔介質(zhì)層進行表面處理,以形成隔離層;步驟S3,在所述隔離層上形成硬掩模。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明技術(shù)方案做詳細說明。參考圖2至7,示出了本發(fā)明互連結(jié)構(gòu)制造方法第一實施例的示意圖。所述互連結(jié)構(gòu)的制造方法大致包括以下步驟:如圖2,執(zhí)行步驟S1,提供基底100;本實施例中,所述基底100包括:形成有晶體管等半導(dǎo)體元件的襯底層(圖未示),形成于襯底層上的金屬層(圖未示),形成于金屬層上的阻擋層(圖未示)。其中所述金屬層用于通過本實施例形成的互連結(jié)構(gòu)實現(xiàn)與其他器件的電連接。此處所述阻擋層用于防止金屬層中金屬的擴散。具體地,金屬層的材料為銅或鋁。所述阻擋層的材料為摻氮的碳化硅(NitrogenDopedSiliconCarbon,NDC)。但是本發(fā)明對金屬層和阻擋層的材料不作限制。如圖2,繼續(xù)執(zhí)行步驟S1,在基底100上形成介質(zhì)材料101。本實施例中,通過二乙氧基甲基硅烷和原子轉(zhuǎn)移自由基聚合形成所述介質(zhì)材料101。具體地,可以通過溶膠凝膠的方式形成所述介質(zhì)材料101。但是本發(fā)明對介質(zhì)材料101不作限制,對介質(zhì)材料101的形成方式也不作限制。此處所述介質(zhì)材料101還可以是SiO2、SiOF、SiCOH、SiO、SiCO、SiCON、黑金剛石中的一種或多種。可以通過化學(xué)氣相沉積的方式沉積所述介質(zhì)材料101。如圖3所示,繼續(xù)執(zhí)行步驟S1,對所述介質(zhì)材料101進行紫外光處理,以形成多孔介質(zhì)層102。具體地,通過紫外光的輔助熱處理可以在介質(zhì)材料中形成多孔結(jié)構(gòu),以形成多孔介質(zhì)層102。需要說明的是,本實施例通過紫外光處理的方式形成多孔介質(zhì)層102。但是本發(fā)明對多孔介質(zhì)層102的形成方式不作限制,在其他實施例中,還可以通過其他方式形成所述多孔介質(zhì)層102。結(jié)合參考圖4和圖5,執(zhí)行步驟S2,對所述多孔介質(zhì)層102進行表面處理,以形成隔離層103。此處所形成的隔離層103用于減弱多孔介質(zhì)層102的吸潮問題。需要說明的是,在本實施...
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