互连结构的形成方法技术

本发明专利技术提供了一种互连结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底中形成有互连层；在所述衬底上依次形成钝化层和保护层；图形化所述保护层；以图形化后的保护层为掩模刻蚀所述钝化层，形成位于所述保护层和所述钝化层中的通孔，所述通孔露出所述互连层；对所述通孔进行湿法清洗，所述湿法清洗的清洗液含有羟胺。本发明专利技术的有益效果在于，在保护层和钝化层中形成露出互连层的通孔后，对所述通孔进行湿法清洗，所述湿法清洗的清洗液含有羟胺。含有羟胺的清洗液对通孔侧壁残留的聚合物具有良好的清洗效果，清洗后通孔侧壁形貌良好，有利于在封装工艺中，提高形成于所述通孔中的金属线的可靠性；或者在晶圆电测时，提高晶圆电测的精度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种，包括：提供衬底，所述衬底中形成有互连层；在所述衬底上依次形成钝化层和保护层；图形化所述保护层；以图形化后的保护层为掩模刻蚀所述钝化层，形成位于所述保护层和所述钝化层中的通孔，所述通孔露出所述互连层；对所述通孔进行湿法清洗，所述湿法清洗的清洗液含有羟胺。本专利技术的有益效果在于，在保护层和钝化层中形成露出互连层的通孔后，对所述通孔进行湿法清洗，所述湿法清洗的清洗液含有羟胺。含有羟胺的清洗液对通孔侧壁残留的聚合物具有良好的清洗效果，清洗后通孔侧壁形貌良好，有利于在封装工艺中，提高形成于所述通孔中的金属线的可靠性；或者在晶圆电测时，提高晶圆电测的精度。【专利说明】
本专利技术涉及半导体
，尤其是涉及一种。
技术介绍
在半导体工艺的后段制程（BEOL，Back-End-〇f-Line)中，形成互连结构的最后顶 层金属之后，在顶层金属上形成钝化层和保护钝化层的保护层（通常为聚酰亚胺），在钝化 层和保护层中形成露出顶层金属的通孔，以在封装过程中在通孔中形成与顶层金属接触的 金属线，使得互连结构与外部电路电连接，或者使晶圆电测所使用的探针能够与顶层金属 电连接，以实现晶圆电测。 传统方法中，需要对钝化层和保护层分别进行一次光刻，以形成所述通孔，两次光 刻的成本较高，耗时较长。为了降低成本和提高效率，现有一种技术中保护层的材料为类似 光阻性质的材料，形成通孔时直接对保护层曝光显影，在保护层中形成露出钝化层的开口， 之后采用保护层当作掩模，对钝化层进行蚀刻，形成通孔。这样可减少一次曝光制程，即减 少一道光罩。 图1示出了现有技术一种互连结构形成方法中顶层金属上通孔的电镜图。如图1 所示，采用保护层当作掩模，对钝化层进行蚀刻，形成通孔之后，保护层与钝化层的侧壁存 在残留物01 (如图1圈中所示），使得通孔侧壁的形貌变差，容易造成金属线与顶层金属之 间接触不好，严重时造成断路。 现有技术中通过晶片去胶（BG tape/de-tape)的方法将残留物01粘走，但是此方 法只能去除部分的残留物01，难以得到较为干净的通孔侧壁，并且此方法成本较高。 为此如何去除用于封装工艺的通孔侧壁上的残留物，获得形貌较好的通孔侧壁， 成为本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，以减少通孔侧壁上的残留 物。 为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括： 提供衬底，所述衬底中形成有互连层； 在所述衬底上依次形成钝化层和保护层； 图形化所述保护层； 以图形化后的保护层为掩模刻蚀所述钝化层，形成位于所述保护层和所述钝化层 中的通孔，所述通孔露出所述互连层； 对所述通孔进行湿法清洗，所述湿法清洗的清洗液含有羟胺。 可选的，所述湿法清洗的清洗液为EKC溶液。 可选的，对所述通孔进行湿法清洗步骤包括：使湿法清洗的时间在0. 5到10分钟 的范围内。 可选的，所对所述通孔进行湿法清洗步骤包括：使湿法清洗的温度在50到90摄氏 度的范围内。 可选的，在所述衬底上依次形成钝化层和保护层的步骤中，所述保护层的材料为 聚酰亚胺。 可选的，在所述衬底上依次形成钝化层和保护层的步骤中，所述保护层的厚度在3 到15微米的范围内。 可选的，图形化所述保护层的步骤包括：对保护层进行曝光、显影，去掉部分保护 层。 可选的，所述钝化层的材料包括氧化硅和氮化硅中的一种或多种。 可选的，在刻蚀所述钝化层的步骤中，刻蚀方法为等离子体刻蚀。 可选的，刻蚀所述钝化层的步骤包括：依次进行主刻蚀和过刻蚀。 与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点： 在刻蚀钝化层的过刻蚀过程中，在通孔侧壁容易形成大量的聚合物残留，影响侧 壁的形貌，对后续测试和封装造成不良影响。本专利技术采用含有羟胺的清洗液对通孔进行清 洗，所述清洗液对所述聚合物残留具有良好的清洗效果，清洗后侧壁形貌良好，有利于在封 装工艺中，提高形成于所述通孔中的金属线的可靠性，或在晶圆电测时提高晶圆电测的精 度。 【专利附图】【附图说明】 图1现有技术一种互连结构有形成方法中顶层金属上通孔侧壁的电镜图； 图2至图4是现有技术一种互连结构有形成方法形成的顶层金属上通孔侧壁在刻 蚀过程中的电镜图； 图5至图11为本专利技术的一个实施例的结构示意图； 图12为图5至图11所示实施例中湿法清洗的时间与温度范围与通孔侧壁聚合物 残留量的关系图。 图13为图5至图11所示实施例所形成的通孔侧壁的电镜图。 【具体实施方式】 如
技术介绍
所述，现有技术中，用于封装工艺的通孔侧壁存在残留物，使得通孔中 形成的金属线路容易出现断路等缺陷。 结合参考图1所示的现有技术以及图2至图4所示的刻蚀过程中的通孔侧壁的电 镜图分析其原因： 通常对钝化层的刻蚀为等离子体刻蚀，并且所述刻蚀过程分为主刻蚀和过刻蚀。 其中，主刻蚀的作用在于在钝化层中形成通孔，所述通孔露出互连层顶部，过刻蚀的作用在 于去掉通孔底部残留的钝化层，并调节通孔侧壁的陡度。图2示出了主刻蚀结束，尚未进行 过刻蚀时通孔侧壁的电镜图，图2中圈02所示区域为保护层（通常为聚酰亚胺），从图2中 可以看出，通孔侧壁的形貌较好。图3示出了过刻蚀进行40 %时通孔侧壁的电镜图，从图3 中可以看出，图3中圈02所示的保护层侧壁上开始形成残留物，通孔侧壁的形貌变差。图 4示出了过刻蚀进行80%时通孔侧壁的电镜图，从图4中可以看出，图4中圈02所示的保 护层侧壁上的残留物增多，通孔侧壁的形貌变得更差。 通过分析，所述残留物为聚合物（polymer residue)。并且在主刻蚀阶段的大部分 时间内，通孔底部尚未露出互连层，此时基本没有残留物，而在过刻蚀的过程中，通孔底部 露出互连层，此时残留物产生。所述聚合物的残留物为刻蚀气体轰击所述互连层而形成的， 并且聚合物的残留物主要在过刻蚀阶段形成。 为了解决上述问题，本专利技术提供了一种，在所述钝化层中形 成露出所述互连层的通孔之后，对所述通孔进行湿法清洗，所述湿法清洗的清洗液含有羟 胺，含羟胺的清洗液能有效清除刻蚀气体轰击所述互连层而形成的聚合物，进而优化通孔 侧壁的形貌。 为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术 的具体实施例做详细的说明。 图5至图11是本专利技术一个实施例的结构示意图。 先参考图5所示，提供衬底100,在所述衬底100中形成有互连层102。 本实施例中，所述衬底100包括：半导体基底200 ;或是，所述衬底100包括半导体 基底200和形成于半导体基底200内或半导体基底200表面的半导体元器件。所述半导体 元器件包括CMOS器件，所述CMOS器件包括晶体管、存储器、电容器或电件，和用于使所述半 导体元器件电连接的电互连结构，以及用于电隔离所述半导体元器件和电互连结构的绝缘 层等结构。 所述半导体基底200为硅衬底、硅锗衬底、碳化硅衬底、绝缘体上硅（SOI)衬底、绝 缘体上锗（G0I)衬底、玻璃衬底或III-V族化合物衬底，所述半导体基底材料并不限定本发 明的保护范围。 在本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种互连结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底中形成有互连层；在所述衬底上依次形成钝化层和保护层；图形化所述保护层；以图形化后的保护层为掩模刻蚀所述钝化层，形成位于所述保护层和所述钝化层中的通孔，所述通孔露出所述互连层；对所述通孔进行湿法清洗，所述湿法清洗的清洗液含有羟胺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，黄冲，万浩浩，欧少敏，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31