本发明专利技术提供一种改善半导体工艺流程中铝残留的方法，在硅片上生长铝互连复合金属膜时，在铝复合金属膜中的导电层AlCu与上方的阻挡层金属TiN之间增设一层钛金属层Ti，同时提高导电层AlCu与上方的阻挡层金属TiN的厚度，并降低铝互连复合金属膜的生长温度，通过本发明专利技术的方法能够有效改善半导体制造工艺中铝残留的问题。通过现有的设备即可实现，成本几乎没有增加。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供，在硅片上生长铝互连复合金属膜时，在铝复合金属膜中的导电层AlCu与上方的阻挡层金属TiN之间增设一层钛金属层Ti，同时提高导电层AlCu与上方的阻挡层金属TiN的厚度，并降低铝互连复合金属膜的生长温度，通过本专利技术的方法能够有效改善半导体制造工艺中铝残留的问题。通过现有的设备即可实现，成本几乎没有增加。【专利说明】 【
】 本专利技术是关于半导体制程领域，特别是关于一种改善半导体工艺流程中铝残留的 方法。 【
技术介绍
】 半导体的制程通常包括前段的器件形成的步骤和后段的金属互连的步骤。其中在 连接器件层和外部金线时会用到许多条铝线条，如果铝线条在腐蚀的时候有残留，则会导 致铝条河铝条之间产生漏电甚至导致导通，进而直接影响器件的性能，造成电性能的失效。 现有的许多厂商一般会考虑做备件或者靶材的保养来改善铝残留的问题，因为工 艺腔体保养后一般会获得更好的工艺条件，但这增加了制造成本，而且也无法从源头解决 该问题。 有些厂商会通过改善铝腐蚀的能力来改善铝的残留，但其结果也不是太理想。 【
技术实现思路
】 本专利技术的目的在于提供。 本专利技术的另一目的在于提供一种半导体制造中的铝互连复合金属膜。 本专利技术的再一目的在于提供一种半导体制造中的铝互连复合金属膜的制造方法。 为达成前述目的，本专利技术，其包括： 在形成铝互连复合金属膜时，在铝复合金属膜中的导电层AlCu与上方的阻挡层 金属TiN之间增设一层钛金属层Ti，同时提高导电层AlCu与上方的阻挡层金属TiN的厚 度，并降低铝互连复合金属膜的生长温度。 根据本专利技术的一个实施例，所述铝互连复合金属膜的导电层AlCu与上方的阻挡 层金属TiN之间的钛金属层Ti的厚度为50?250人，较佳的为150人。 根据本专利技术的一个实施例，所述铝互连复合金属膜的导电层AlCu上方的阻挡层 金属TiN的厚度为为200?500人，较佳的为350A。 根据本专利技术的一个实施例，所述铝互连复合金属膜的生长温度为230度?270度， 较佳的为250度。 为达成前述另一目的，本专利技术一种铝互连复合金属膜，其中该铝互连复合金属膜 包括中间的导电层AlCu、位于导电层AlCu下方的接触层金属和阻挡层金属Ti/TiN，以及位 于导电层上方的阻挡层金属和抗反射涂层TiN。在所述导电层AlCu与上方的阻挡层金属 TiN之间还形成有一层钛金属层Ti。 为达成前述再一目的，本专利技术一种制造铝互连复合金属膜的方法，其包括： 在硅片上形成一层接触层金属Ti， 在接触层金属Ti上形成一层阻挡层金属TiN ; 在阻挡层金属上形成一层导电层AlCu ; 在导电层金属AlCu上形成一层钛金属层Ti ; 在钛金属层Ti上形成一层阻挡层金属TiN。 本专利技术的半导体制造工艺中，在硅片上生长铝互连复合金属膜时，在铝复合金属 膜中的导电层AlCu与上方的阻挡层金属TiN之间增设一层钛金属层Ti，同时提高导电层 AlCu与上方的阻挡层金属TiN的厚度，并降低铝互连复合金属膜的生长温度，通过本专利技术 的方法能够有效改善半导体制造工艺中铝残留的问题。通过现有的设备即可实现，成本几 乎没有增加。 【【专利附图】【附图说明】】 图1是现有的技术中制造铝金属连线的示意图。 图2是现有的铝互连复合金属膜的结构示意图。 图3是本专利技术的铝互连复合金属膜的结构示意图。 图4是本专利技术的铝互连复合金属膜的制造步骤流程图。 图5是本专利技术的温度下铝金属表面的纹路间隙与现有的温度下铝金属表面纹路 间隙的比较图，其中左图为现有技术的铝纹路间隙图，右图为本专利技术的铝纹路间隙图。 图6是其显示降低铝生长温度后铝残留的统计曲线图。 图7是同时采用本专利技术的两种方法之后铝残留的统计曲线图。 【【具体实施方式】】 此处所称的"一个实施例"或"实施例"是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中 的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的"在一个实施例中"并非均指同一 个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。 如图1所示，其显示现有的技术中制造铝金属连线的示意图。如图1中所示，在制 造金属互连线时，是先在硅片上生长铝，然后在铝上面涂布一层光刻胶，然后通过掩模板曝 光形成需要刻蚀的形状，之后经过刻蚀去除不需要的光刻胶露出需要腐蚀的铝，然后对铝 金属进行腐蚀以形成需要的互连金属线，腐蚀完铝之后再去除剩余的光刻胶，则形成一层 具有预定形状的金属互连线。其中在硅片上生长完铝之后，铝的表面会出现一定大小的纹 路间隙（grain)，当去除部分光刻胶露出需要腐蚀的铝的时候，由于光刻胶会残留在铝表面 的纹路间隙处，所以在进行铝的腐蚀的时候，由于铝表面纹路间隙处残留有光刻胶，使得该 部分铝无法完全腐蚀，所以会导致铝的残留。 因此导致铝残留的根本原因是因为形成铝金属的时候出现有纹路间隙，导致光刻 胶的残留，使得铝无法腐蚀干净而形成铝的残留。所以为解决该问题，必须要么消除铝表面 的纹路间隙，要么减少铝表面纹路间隙处的光刻胶的残留。 如图2所示，铝金属连线实际上是由多层金属组成的铝互连复合金属膜，其包括 中间的导电层AlCu、位于导电层AlCu下方的接触层金属和阻挡层金属Ti/TiN，以及位于导 电层上方的阻挡层金属层TiN。现有的铝互连复合金属膜中由于导电层上方的阻挡层金属 层TiN的柱状结构容易使光刻胶随着铝金属表面的纹路间隙处进入铝膜的内部，所以会形 成光刻胶在铝表面纹路间隙处的残留。所以本专利技术的方法为在生长铝互连复合金属膜时， 在导电层AlCu与上方的阻挡层金属层TiN之间增设一层钛金属层Ti，同时增加导电层上方 的阻挡层金属层TiN的厚度，这样光刻胶即无法进入铝膜内部，在去除光刻胶时即能够减 少光刻胶的残留，进而在刻蚀铝时即能减少铝金属的残留。 也就是说，如图3所示，本专利技术的铝互连复合金属膜，其最终的结构包括最底层的 接触层金属Ti、位于接触层金属Ti上方的阻挡层金属层TiN、位于阻挡层金属层TiN上方 的导电层AlCu、位于导电层AlCu上方的钛金属层Ti以及位于钛金属层Ti上方的阻挡层金 属TiN。也就是铝金属的结构为Ti+TiN+AlCu+Ti+TiN。 如图4所示，本专利技术的铝互连复合金属膜的制造步骤包括： 步骤S1 :在硅片上形成一层接触层金属Ti。具体形成的步骤可以是采用物理气 相沉积的方法形成接触层金属Ti。所谓物理气相沉积即利用等离子体中的离子，对被溅镀 物体电极（即：靶材）轰击，使靶面原子脱离靶材运动到圆片表面沉积成膜。由于物理气相 沉积的方法是本领域技术人员应当知道的方法，本专利技术不再对物理气相沉积的具体步骤细 节以及进行沉积时的压力、温度等等各参数等进行说明。 步骤S2 :在接触层金属Ti上形成一层阻挡层金属TiN。具体形成的方法可以通过 物理气相沉积的方法。 步骤S3 :在阻挡层金属上形成一层导电层AlCu。具体形成的方法可以通过物理气 相沉积的方法。 步骤S4 :在导电层金属AlCu上形成一层钛金属层Ti,其中钛金属层Ti的厚度为 50?250人，较佳的为150A。具体形成的方法可以通过物理气相沉积的方法。 步骤S5 :在钛金属层Ti上形成一层阻挡层金属TiN，其中该阻挡层金属TiN的厚 度比现有的铝互连复合金属膜中本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改善半导体工艺流程中铝残留的方法，其包括：在形成铝互连复合金属膜时，在铝复合金属膜中的导电层AlCu与上方的阻挡层金属TiN之间增设一层钛金属层Ti，同时提高导电层AlCu与上方的阻挡层金属TiN的厚度，并降低铝互连复合金属膜的生长温度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马宜攒，闵炼锋，刘长安，
申请(专利权)人：无锡华润上华科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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