一种防止布线金属凸起的方法技术

本发明专利技术提供一种防止布线金属凸起的方法，包括以下步骤：制作半导体器件；在所述半导体器件表面生长氮化钛层；进行热处理；在所述氮化钛层上生长金属层；在所述金属层上生长氮氧化硅层；通过光刻和蚀刻处理，在金属层上形成金属布线。本发明专利技术能够有效地防止在布线过程中金属凸起，避免蚀刻不完全的现象发生，提高了金属的可靠性，有利于提高整个半导体器件的良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于一种半导体工艺，尤其涉及。
技术介绍
目前，对半导体器件进行金属布线的流程一般如图1所示，图1是现有技术金属布线的制作流程图，从图1中可以看到包括以下步骤步骤21:制作半导体器件；步骤22:在所述半导体器件表面生长氮化钛层；步骤23:在所述氮化钛层上生长金属层；步骤24:进行一次热处理；步骤25:对所述金属层进行蚀刻处理，形成金属布线。在步骤24中热处理的温度一般是400度左右，在此温度下，氮化钛层上生长的金属内部的晶格之间的内应力会增大，容易破坏金属内部晶格的均匀度，体现在宏观层面便是布线金属表面凸起。当金属表面凸起时，凸起处金属的厚度要大于金属层的平均厚度，在后续的蚀刻处理中，由于蚀刻的厚度是一定的，从而在凸起处的金属会被蚀刻不完全，容易引起器件之间电路的短路，最终影响器件的性能
技术实现思路
为了解决以上所提到的布线金属在高温下容易凸起的问题，本专利技术提供一种能防止此类情况出现的方法。为了达到上述目的，本专利技术提出，包括以下步骤制作半导体器件；在所述半导体器件表面生长氮化钛层；进行热处理；在所述氮化钛层上生长金属层；在所述金属层上生长氮氧化硅层；通过光刻和蚀刻处理，在金属层上形成金属布线。可选的，所述热处理的温度范围为'350度至450度。可选的，所述热处理的温度为400度。可选的，所述热处理的时间范围为40秒至60秒。可选的，所述热处理的时间为50秒。可选的，所述金属层中包括的金属为铜和铝。本专利技术的有益效果为本专利技术在生长氮化钛层之后进行热处理，改变了氮化钛表面的性质，能够有效避免将来在氮化钛层上生长的金属层表面容易发生的凸起现象，延长了金属层的寿命，最终提高了整个半导体产品的良率和可靠性。附图说明图l是现有技术金属布线的制作流程图2是本专利技术的流程图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细iJL明。请参考图2，图2是本专利技术的流程图，从图2中可以看出，本专利技术包括以下步骤步骤11:制作半导体器件，即完成半导体器件的基本工序，包括制造晶棒、生产晶圓、晶圓涂膜、晶圓的显影和刻蚀、掺杂、晶圓针测和切割，所述半导体器件可以使存储器或者晶体管；步骤12:在所述半导体器件表面生长氮化钛层，生长氮化钛层的目的是避免金属层直接和器件相接触；步骤13:进行热处理，能够增加氮化钛层和将来在其上生长的金属层之间的粘合性，能够有效避免金属层表面在热处理过程中凸起现象的发生，所述热处理的温度范围为350度至450度，优选的，所述热处理的温度为400度，所述热处理的时间范围为40秒至60秒，优选的，所述热处理的时间为50秒；步骤14:在所述氮化钛层上生长金属层，所述金属层中包括的金属为铜和铝；步骤15:在所述金属层上生长氮氧化硅层，起到保护金属层的作用；步骤16:通过光刻和蚀刻处理，在金属层上形成金属布线。经过对同一环境下生长的金属层进行观察和测量，得出如下结果按照传统方法的金属层的金属晶格间的间隔平均值为1.276um,标准方差为1.108;按照本专利技术提供的方法的金属层的金属晶格间的间隔平均值为0. 826um,标准方差为40.375。结果说明经过本专利技术所提供的方法处理后，金属层的金属间隔的均匀度有明显的改善。通过对同一环境下生长的金属层的电子迁移性测试(215摄氏度，电流密度15mA/um2),得出如下结果按照传统方法的金属层平均寿命在90小时左右，按照本专利技术提供的方法的金属层平均寿命在130小时左右.结果说明经过本专利技术所提供的方法处理后，寿命有明显延长，可靠性有明显改善.虽然本专利技术已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本专利技术。本专利技术所属
中具有通常知识者，在不脱离本专利技术的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本专利技术的保护范围当视权利要求书所界定者为准。权利要求1.，其特征在于包括以下步骤制作半导体器件；在所述半导体器件表面生长氮化钛层；进行热处理；在所述氮化钛层上生长金属层；在所述金属层上生长氮氧化硅层；通过光刻和蚀刻处理，在金属层上形成金属布线。2. 根据权利要求1所述的，其特征在于所述热处理的温度范围为350度至450度。3. 根据权利要求2所述的，其特征在于所述热处理的温度为400度。4. 根据权利要求1所述的，其特征在于所述热处理的时间范围为40秒至60秒。5. 根据权利要求4所述的，其特征在于所述热处理的时间为50秒。6. 根据权利要求1所述的，其特征在于所述金属层中包括的金属为铜和铝。全文摘要本专利技术提供，包括以下步骤制作半导体器件；在所述半导体器件表面生长氮化钛层；进行热处理；在所述氮化钛层上生长金属层；在所述金属层上生长氮氧化硅层；通过光刻和蚀刻处理，在金属层上形成金属布线。本专利技术能够有效地防止在布线过程中金属凸起，避免蚀刻不完全的现象发生，提高了金属的可靠性，有利于提高整个半导体器件的良率。文档编号H01L21/70GK101567330SQ20091005254公开日2009年10月28日 申请日期2009年6月4日 优先权日2009年6月4日专利技术者军 康, 洋 汪, 王立斌 申请人:上海宏力半导体制造有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止布线金属凸起的方法，其特征在于包括以下步骤：　制作半导体器件；　在所述半导体器件表面生长氮化钛层；　进行热处理；　在所述氮化钛层上生长金属层；　在所述金属层上生长氮氧化硅层；　通过光刻和蚀刻处理， 在金属层上形成金属布线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洋，王立斌，康军，
申请(专利权)人：上海宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]