金属互联单元的形成方法技术

本发明专利技术提供了一种金属互联单元的形成方法，包括形成绝缘层和至少两层金属线层，所述金属线层的顶面均由所述绝缘层覆盖，且所述金属线层之间均由所述绝缘层填充；刻蚀所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔，且一层所述金属线层对应至少一个所述通孔；在所述通孔内形成隔离介质层；刻蚀所述隔离介质层，以暴露所述通孔对应的金属线层；在所述通孔内形成金属导电层，以完成金属互联，一次性形成所有通孔，无需进行多次光刻，减少光刻次数，从而降低了工艺复杂度和成本。从而降低了工艺复杂度和成本。从而降低了工艺复杂度和成本。

【技术实现步骤摘要】
金属互联单元的形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种金属互联单元的形成方法。

技术介绍

[0002]在半导体器件的制造过程中，常常需要通过多层金属互联单元形成电连接通路，现有技术中，通常在形成每一金属线层，图形化金属线层以形成金属线层，并形成覆盖金属线层的绝缘层之后，分别进行光刻、刻蚀，从而在该绝缘层中形成暴露出下方金属线层的通孔(Via)，然后通过通孔填充工艺，形成连接该金属线层的导电插塞(Plug)，如此重复多次之后，通过多层通孔和插塞的拼接，逐一将每一金属线层连接到顶层绝缘层上方，再通过位于顶层绝缘层上方的金属走线或焊盘进行引出并连接到电源电压。
[0003]随着半导体技术集成度和芯片性能要求的提高，芯片面积不断缩小，可用于金属互联单元的面积也随之缩小，金属线层数量不断增多，所需要的光刻步骤随之增加，相应增加了工艺复杂度，提高了生产成本。
[0004]因此，有必要提供一种新型的金属互联单元的形成方法以解决现有技术中存在的上述问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种金属互联单元的形成方法，减少光刻次数，从而降低了工艺复杂度和成本。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的所述金属互联单元的形成方法，包括：
[0007]形成绝缘层和至少两层金属线层，所述金属线层的顶面均由所述绝缘层覆盖，且所述金属线层之间均由所述绝缘层填充；
[0008]刻蚀所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔，且一层所述金属线层对应至少一个所述通孔；
[0009]在所述通孔内形成隔离介质层；
[0010]刻蚀所述隔离介质层，以暴露所述通孔对应的金属线层；
[0011]在所述通孔内形成金属导电层，以完成金属互联。
[0012]所述金属互联单元的形成方法的有益效果在于：形成绝缘层和至少两层金属线层，所述金属线层的顶面均由所述绝缘层覆盖，且所述金属线层之间均由所述绝缘层填充，刻蚀所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔，且一层所述金属线层对应至少一个所述通孔，一次性形成所有通孔，无需进行多次光刻，减少光刻次数，从而降低了工艺复杂度和成本。
[0013]可选地，所述刻蚀所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔，包括：
[0014]刻蚀所述绝缘层，形成暴露所述金属线层部分顶面且开口尺寸与所述金属线层所在深度呈正比的通孔。
[0015]可选地，所述刻蚀所述绝缘层，形成暴露所述金属线层部分顶面且开口尺寸与所
述金属线层所在深度呈正比的通孔，包括：
[0016]刻蚀部分所述绝缘层，形成开口尺寸与所述金属线层所在深度呈正比的模孔；
[0017]在所述模孔内形成牺牲介质层；
[0018]刻蚀所述牺牲介质层，并以所述牺牲介质层作为掩模层刻蚀所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔。其有益效果在于：便于在所述模孔内形成不同厚度的牺牲介质层，从而以牺牲介质层作为掩模层刻蚀所述绝缘层时，能够刻蚀不同的厚度，从而形成连通不同金属线层的通孔。
[0019]可选地，所述形成绝缘层和至少两层金属线层，所述金属线层的顶面均由所述绝缘层覆盖，且所述金属线层之间均由所述绝缘层填充，还包括：
[0020]形成阻挡层，所述阻挡层的顶面一侧仅具有所述绝缘层，且由所述绝缘层覆盖，所述阻挡层与所述金属线层之间由所述绝缘层填充。
[0021]可选地，所述刻蚀部分所述绝缘层，包括：
[0022]刻蚀所述绝缘层，直至到达所述阻挡层。
[0023]可选地，所述刻蚀所述牺牲介质层，并以所述牺牲介质层作为掩模层刻蚀所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔，包括：
[0024]刻蚀所述牺牲介质层，并以所述牺牲介质层作为掩模层依次刻蚀所述阻挡层和所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔。
[0025]可选地，所述在所述通孔内形成金属导电层，以完成金属互联，还包括：
[0026]在所述绝缘层的顶面形成走线或焊盘。
[0027]可选地，所述隔离介质层和所述牺牲介质层的材料均为氧化硅。
[0028]可选地，所述阻挡层的材料为氮化硅。
[0029]可选地，所述绝缘层的材料为介电常数大于3.9的材料中的至少一种。
[0030]可选地，所述绝缘层的材料包括二氧化锆、氧化铝、氮化硅、二氧化铪、三氧化二钇、二氧化硅、五氧化二钽、氧化镧、二氧化钛中的至少一种。
[0031]可选地，所述金属线层的材料为铜，所述金属导电层的材料为铜、铝或钨。
附图说明
[0032]图1为本专利技术金属互联单元的形成方法的流程图；
[0033]图2为本专利技术一些实施例中第一中间结构的示意图；
[0034]图3为本专利技术一些实施例中第二中间结构的示意图；
[0035]图4为本专利技术一些实施例中第三中间结构的示意图；
[0036]图5为本专利技术一些实施例中第四中间结构的示意图；
[0037]图6为本专利技术一些实施例中第五中间结构的示意图；
[0038]图7为本专利技术一些实施例中第六中间结构的示意图。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造
性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本文中使用的“包括”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
[0040]针对现有技术存在的问题，本专利技术的实施例提供了一种金属互联单元的形成方法。参照图1，所述金属互联单元的形成方法所述包括以下步骤：
[0041]S1：形成绝缘层和至少两层金属线层，所述金属线层的顶面均由所述绝缘层覆盖，且所述金属线层之间均由所述绝缘层填充；
[0042]S2：刻蚀所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔，且一层所述金属线层对应至少一个所述通孔；
[0043]S3：在所述通孔内形成隔离介质层；
[0044]S4：刻蚀所述隔离介质层，以暴露所述通孔对应的金属线层；
[0045]S5：在所述通孔内形成金属导电层，以完成金属互联。
[0046]一些实施例中，所述刻蚀所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔，包括：刻蚀所述绝缘层，形成暴露所述金属线层部分顶面且开口尺寸与所述金属线层所在深度呈正比的通孔。
[0047]一些实施例中，所述刻蚀所述绝缘层，形成暴露所述金属线层部分顶面且开口尺寸与所述金属线层所在深度呈正比的通孔，包括：
[0048]刻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属互联单元的形成方法，其特征在于，包括：形成绝缘层和至少两层金属线层，所述金属线层的顶面均由所述绝缘层覆盖，且所述金属线层之间均由所述绝缘层填充；刻蚀所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔，且一层所述金属线层对应至少一个所述通孔；在所述通孔内形成隔离介质层；刻蚀所述隔离介质层，以暴露所述通孔对应的金属线层；在所述通孔内形成金属导电层，以完成金属互联。2.根据权利要求1所述的金属互联单元的形成方法，其特征在于，所述刻蚀所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔，包括：刻蚀所述绝缘层，形成暴露所述金属线层部分顶面且开口尺寸与所述金属线层所在深度呈正比的通孔。3.根据权利要求2所述的金属互联单元的形成方法，其特征在于，所述刻蚀所述绝缘层，形成暴露所述金属线层部分顶面且开口尺寸与所述金属线层所在深度呈正比的通孔，包括：刻蚀部分所述绝缘层，形成开口尺寸与所述金属线层所在深度呈正比的模孔；在所述模孔内形成牺牲介质层；刻蚀所述牺牲介质层，并以所述牺牲介质层作为掩模层刻蚀所述绝缘层，以形成暴露所述金属线层部分顶面的通孔。4.根据权利要求3所述的金属互联单元的形成方法，其特征在于，所述形成绝缘层和至少两层金属线层，所述金属线层的顶面均由所述绝缘层覆盖，且所述金属线层之间均由所述绝缘层填充，还包括：形成阻挡层，所述阻挡层的顶面一侧仅具有所述绝缘层，且由所述绝缘层覆盖，所述阻挡层与所述金属线层之间由所述绝缘层填充...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄子伦，
申请(专利权)人：苏州聚谦半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：