一种金属互联层中接触孔的制备方法技术

本发明专利技术涉及半导体技术领域，尤其涉及一种金属互联层中接触孔的制备方法，包括：步骤S1，提供一衬底，衬底上形成有堆叠的金属层和介电层；步骤S2，在介电层的上表面制备形成带有刻蚀图案的光阻层；步骤S3，采用一刻蚀工艺刻蚀刻蚀图案暴露出的介电层，形成底部连接金属层的凹槽；步骤S4，去除光阻层；步骤S5，对凹槽底部的金属层暴露出的表面进行负电性处理，负电性处理用于使凹槽底部的金属层暴露出的表面带负电；步骤S6，采用一清洗液对介电层的上表面以及凹槽内进行清洗；步骤S7，采用导电材料填充凹槽，形成接触孔；能够避免衍生物在金属层的表面形成残留，从而改善了金属层表面的损伤情况，保证了接触孔的良好导电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种金属互联层中接触孔的制备方法
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种金属互联层中接触孔的制备方法。
技术介绍
随着集成电路技术的发展，晶圆产品的良率越来越受到业界的关注，高良率的产品能够极大地保证用户的体验。金属互联工艺是在集成电路片上淀积金属薄膜，并通过光刻技术形成布线，把互相隔离的元件按一定要求互连成所需电路的工艺。在制备金属互联层的过程中，很容易在金属表面产生某些衍生物的残留，这些衍生物的残留与如ST250之类的清洗液进行反应后，很容易进一步产生金属离子。这些衍生物残留在金属层表面，很容易对产品的良率产生影响。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提出了一种金属互联层中接触孔的制备方法，其中，包括：步骤S1，提供一衬底，所述衬底上形成有堆叠的金属层和介电层；步骤S2，在所述介电层的上表面制备形成带有刻蚀图案的光阻层；步骤S3，采用一刻蚀工艺刻蚀所述刻蚀图案暴露出的所述介电层，形成底部连接所述金属层的凹槽；步骤S4，去除所述光阻层；步骤S5，对所述凹槽底部的所述金属层暴露出的表面进行负电性处理，所述负电性处理用于使所述凹槽底部的所述金属层暴露出的表面带负电；步骤S6，采用一清洗液对所述介电层的上表面以及所述凹槽内进行清洗；步骤S7，采用导电材料填充所述凹槽，形成接触孔。上述的制备方法，其中，所述介电层为复合层，包括堆叠的氮化硅层和第一氧化层。上述的制备方法，其中，采用氧化硅形成所述第一氧化层。上述的制备方法，其中，所述步骤S7中，采用所述导电材料填充所述凹槽之前，形成覆盖所述凹槽的侧壁和底部以及所述介电层上表面的一保护层。上述的制备方法，其中，所述保护层为复合层，包括依次堆叠的第一氮化钛层、铝金属层、第二氮化钛层和第二氧化层。上述的制备方法，其中，采用氧化硅形成所述第二氧化层。上述的制备方法，其中，所述步骤S1中，采用铜金属形成所述金属层。上述的制备方法，其中，所述步骤S6中，采用ST250作为所述清洗液。上述的制备方法，其中，所述ST250包括铵盐、有机酸和水。上述的制备方法，其中，所述负电性处理为负离子注入工艺或电子照射工艺。有益效果：本专利技术提出的一种金属互联层中接触孔的制备方法，能够避免衍生物在金属层的表面形成残留，从而改善了金属层表面的损伤情况，保证了接触孔的良好导电性能。附图说明图1为本专利技术一实施例中金属互联层中接触孔的制备方法的步骤流程图；图2～4为本专利技术一实施例中金属互联层中接触孔的制备方法中各步骤形成的结构原理图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行进一步说明。在一个较佳的实施例中，如图1所示，提出了一种金属互联层中接触孔的制备方法，其中，可以包括：步骤S1，提供一衬底，衬底上形成有堆叠的金属层10和介电层20；步骤S2，在介电层20的上表面制备形成带有刻蚀图案的光阻层30；步骤S3，采用一刻蚀工艺刻蚀刻蚀图案暴露出的介电层20，形成底部连接金属层10的凹槽TR；步骤S4，采用一光阻去除液去除光阻层30；步骤S5，对凹槽TR底部的金属层10暴露出的表面进行负电性处理，负电性处理用于使凹槽TR底部的金属层10暴露出的表面带负电；步骤S6，采用一清洗液对介电层20的上表面以及凹槽TR内进行清洗；步骤S7，采用导电材料填充凹槽TR，形成接触孔。上述技术方案中，衬底10可以主要由硅形成，衬底10中还可以形成有栅极、源极等常规结构，这是本领域的惯用技术手段，在此不再赘述；步骤S3中的刻蚀工艺可以是一次刻蚀或分步多次刻蚀，且刻蚀可以停止于金属层10内，即刻蚀穿透介电层20并刻蚀掉一小部分金属层10，以保证连接；图1中仅显示了一层金属层10和介电层20，但这并不意味着只能存在金属层10和介电层20，金属层10和介电层20还可以是层层堆叠且相间的，所形成的接触孔可以在任意两层金属层10之间形成；去除光阻层30后，容易在金属层10的表面形成衍生物，例如铜和/或氟的衍生物，进行负电性处理后，这些衍生物能够从金属层10的表面脱离，从而避免后续采用清洗液进行清洗时，产生带正电荷的金属离子；步骤S4中，可以采用干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺去除光阻层，其中湿法刻蚀工艺具体可以采用光阻刻蚀液完成刻蚀；本专利技术也可以包括形成接触孔的其他必要工艺，这是本领域的常规技术手段，在此不再赘述。在一个较佳的实施例中，介电层20可以为复合层，包括堆叠的氮化硅层21和第一氧化层22。上述技术方案中，氮化硅层21和第一氧化层22可以分别只有一层，也可以是堆叠且间隔的多个层；氮化硅层21和第一氧化层22的堆叠顺序可以是任意的。上述实施例中，优选地，可以采用氧化硅形成第一氧化层22。在一个较佳的实施例中，步骤S7中，采用导电材料填充凹槽TR之前，形成覆盖凹槽TR的侧壁和底部以及介电层20上表面的一保护层40。上述实施例中，优选地，保护层40可以为复合层，可以包括依次堆叠的第一氮化钛层、铝金属层、第二氮化钛层和第二氧化层。上述实施例中，优选地，可以采用氧化硅形成第二氧化层。在一个较佳的实施例中，步骤S1中，可以采用铜金属形成金属层10。在一个较佳的实施例中，步骤S6中，可以采用ST250作为清洗液。上述实施例中，优选地，ST250可以包括铵盐、有机酸和水。在一个较佳的实施例中，步骤S5中，负电性处理可以为负离子注入工艺或电子照射工艺等。上述技术方案中，电子照射工艺可以采用例如紫外光电子进行照射。综上所述，本专利技术提出的一种金属互联层中接触孔的制备方法，包括：步骤S1，提供一衬底，衬底上形成有堆叠的金属层和介电层；步骤S2，在介电层的上表面制备形成带有刻蚀图案的光阻层；步骤S3，采用一刻蚀工艺刻蚀刻蚀图案暴露出的介电层，形成底部连接金属层的凹槽；步骤S4，去除光阻层；步骤S5，对凹槽底部的金属层暴露出的表面进行负电性处理，负电性处理用于使凹槽底部的金属层暴露出的表面带负电；步骤S6，采用一清洗液对介电层的上表面以及凹槽内进行清洗；步骤S7，采用导电材料填充凹槽，形成接触孔；能够避免衍生物在金属层的表面形成残留，从而改善了金属层表面的损伤情况，保证了接触孔的良好导电性能。通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本专利技术精神，还可作其他的转换。尽管上述专利技术提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本专利技术的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本专利技术的意图和范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属互联层中接触孔的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1，提供一衬底，所述衬底上形成有堆叠的金属层和介电层；步骤S2，在所述介电层的上表面制备形成带有刻蚀图案的光阻层；步骤S3，采用一刻蚀工艺刻蚀所述刻蚀图案暴露出的所述介电层，形成底部连接所述金属层的凹槽；步骤S4，去除所述光阻层；步骤S5，对所述凹槽底部的所述金属层暴露出的表面进行负电性处理，所述负电性处理用于使所述凹槽底部的所述金属层暴露出的表面带负电；步骤S6，采用一清洗液对所述介电层的上表面以及所述凹槽内进行清洗；步骤S7，采用导电材料填充所述凹槽，形成接触孔。

【技术特征摘要】
1.一种金属互联层中接触孔的制备方法，其特征在于，包括：步骤S1，提供一衬底，所述衬底上形成有堆叠的金属层和介电层；步骤S2，在所述介电层的上表面制备形成带有刻蚀图案的光阻层；步骤S3，采用一刻蚀工艺刻蚀所述刻蚀图案暴露出的所述介电层，形成底部连接所述金属层的凹槽；步骤S4，去除所述光阻层；步骤S5，对所述凹槽底部的所述金属层暴露出的表面进行负电性处理，所述负电性处理用于使所述凹槽底部的所述金属层暴露出的表面带负电；步骤S6，采用一清洗液对所述介电层的上表面以及所述凹槽内进行清洗；步骤S7，采用导电材料填充所述凹槽，形成接触孔。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述介电层为复合层，包括堆叠的氮化硅层和第一氧化层。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，采用氧化硅形成所述第一氧化层。4....

【专利技术属性】
技术研发人员：邹浩，丁振宇，
申请(专利权)人：武汉新芯集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42