半导体器件中金属布线结构的制作方法技术

一种半导体器件中金属布线结构的制作方法，在形成布线图案之后，通过调整刻蚀剂的组成比例，控制紫外光吸收层和内部介质层的刻蚀率的选择比，先进行第一阶段刻蚀，直至完全去除金属内连线区域光刻胶开口位置的深紫外光吸收层；之后，进行第二阶段刻蚀使金属内连线区域的沟道深度和双镶嵌结构区域的沟槽深度基本相同。减少了现有技术金属布线中的形成金属导线的电阻分布不均匀性，提高了电路连接的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制作
，特别涉及一种半导体器件中金属布线 结构的制作方法。
技术介绍
通常，半导体制程是用淀积工艺、光刻工艺、刻蚀工艺等在硅晶片上形 成集成电路的器件。为了连接各个部件构成集成电路，通常使用具有相对高 导电率的金属材料例如铜进行布线，也就是金属布线。金属布线中最为常规 的一种工艺是金属双镶嵌工艺以及金属内连线工艺。金属双镶嵌工艺是用金属材料填充通孔和沟槽的工艺，其中通孔和沟槽是通过选择性蚀刻层间绝缘膜形成的。例如申请号为02106882.8的中国专利申 请文件提供的双镶嵌工艺。金属内连线工艺是用金属材料填充通孔或者沟槽 的工艺，例如申请号为CN02105018的中国专利申请文件所提供的金属内连线 结构的制作方法。在半导体器件的同一布线层中，根据器件的电路设计要求，会同时形成 双镶嵌结构和金属内连线结构，如图1A至图1E所示，为现有技术中半导体 器件中金属布线结构的制作方法。首先，参考图1A所示，在半导体基体10 上形成刻蚀停止层11,在刻蚀停止层11上形成内层介电层(inter-layer dielectrics; ILD) 12,所述内层介电层材料如氟硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件中金属布线结构的制作方法，包括：依次在半导体基体上形成刻蚀停止层和内层介电层，所述刻蚀停止层和内层介电层包括双镶嵌结构区域和金属内连线区域；在双镶嵌结构区域的内层介电层上形成通孔；形成填充通孔并覆盖内层 介电层的深紫外光吸收层；在深紫外光吸收层上形成光刻胶层，并曝光、显影形成光刻胶开口，双镶嵌结构区域的光刻胶开口位置与通孔位置对应，并且光刻胶开口宽度大于通孔宽度，金属内连线区域的光刻胶开口位置为要形成金属布线的位置；其特征在 于，还包括：第一阶段刻蚀：选用对深紫外光吸收层和内层介电层的刻蚀速率选择比大于１...

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件中金属布线结构的制作方法，包括依次在半导体基体上形成刻蚀停止层和内层介电层，所述刻蚀停止层和内层介电层包括双镶嵌结构区域和金属内连线区域；在双镶嵌结构区域的内层介电层上形成通孔；形成填充通孔并覆盖内层介电层的深紫外光吸收层；在深紫外光吸收层上形成光刻胶层，并曝光、显影形成光刻胶开口，双镶嵌结构区域的光刻胶开口位置与通孔位置对应，并且光刻胶开口宽度大于通孔宽度，金属内连线区域的光刻胶开口位置为要形成金属布线的位置；其特征在于，还包括第一阶段刻蚀选用对深紫外光吸收层和内层介电层的刻蚀速率选择比大于1的刻蚀剂，以光刻胶层为掩膜，直至完全去除金属内连线区域光刻胶开口位置的深紫外光吸收层；第二阶段刻蚀刻蚀金属内连线区域光刻胶开口位置的内层介电层，形成沟道，刻蚀双镶嵌结构区域的内层介电层以及通孔内的深紫外光吸收层，形成沟槽；去除光刻胶层和通孔内的深紫外光吸收层。2. 根据权利要求1所述的半导体器件中金属布线结构的制作方法，其特征在 于，第一阶段刻蚀选用的刻蚀剂对深紫外光吸收层和内层介电层的刻蚀速 率选择比为2:1 3.5:1。3. 根据权利要求2所述的半导体器件中金属布线结构的制作方法，其特征在 于，所述对深紫外光吸收层和内层介电层的刻蚀速率选择比为2:1 3.5:1 的刻蚀剂含有如下组分C4F8、 C2F6以及C3F8中的任意一种，体积百分比含量为2%~10%; CHF3、 CF4, NF3以及SF6中的任意一种，体积百分比含量为4% 10%; 惰性气体，体积百分比含量为10%~20%;氧气，体积百分比含量为1%~5%;其余为氮气。4. 根据权利要求l所述的半导体器件中金属布线结构的制作方法，其特征在 于，第二阶段刻蚀的刻蚀剂对深紫外光吸收层和内层介电层的刻蚀速率选 择比为0.8:1 1.5:1。5. 根据权利要求4所述的半导体器件中金属布线结构的制作方法，其特征在 于，所述刻蚀剂含有如下组分CF4， C4F8和C3F8中的一种，其体积含量为 15%~30%，另一种含氟气体为CHF3， SF6和C3Fs中的一种，其体积含量为 10% 20%，惰性气体的体积含量为50%~75%。6. 根据权利要求1所述的半导体器件中金属布线结构的制作方法，其特征在 于，所述刻蚀停止层为氮化硅或者碳化硅。7. 根据权利要求1所述的半导体器件中金属布线结构的制作方法，其特征在 于，所述内层介电层为氟化玻璃或者黑金刚石。8. 根据权利要求l所述的半导体器件中金属布线结构的制作方法，其特征在 于，所述的深紫外光吸收层为吸收深紫外光氧化物，结构式为9. 一种半导体器件中金属布线结构的制作方法，包括:依次在半导体基体上形成刻蚀停止层和内层介电层，所述刻蚀停止层和内层介电层包括双镶嵌结构区域和金属内连线区域；在双镶嵌结构区域的内层介电层上形成通孔；形成填充通孔并覆盖内层介电层的深紫外光吸收层；在深紫外光吸收层上形成光刻胶层，并...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈满华，马擎天，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]