一种互联工艺制造技术

本申请公开了一种互联工艺，涉及半导体制造领域。该互联工艺包括：提供一复合结构，复合结构包括层间介质层、介质阻挡层和第一介质层；在第一介质层上形成第一掩膜，第一掩膜中形成有多个第一窗口；在第一窗口对应区域进行刻蚀以形成多个通孔；填充通孔以形成互联金属线；对互联金属线和第一介质层的顶部进行化学机械研磨处理；依次形成绝缘层和第二介质层；在第二介质层上形成第二掩膜，第二掩膜中形成有多个第二窗口；在第二窗口对应区域进行刻蚀以形成多个沟槽；填充沟槽以形成上金属线；对上金属线和第二介质层的顶部进行化学机械研磨处理。通过采用上述技术方案，解决了MIM电容结构带来的台阶差所导致的形貌异常问题。结构带来的台阶差所导致的形貌异常问题。结构带来的台阶差所导致的形貌异常问题。

【技术实现步骤摘要】
一种互联工艺


[0001]本申请涉及半导体制造领域，具体涉及一种互联工艺。

技术介绍

[0002]MIM 电容是集成电路制造常见的一种器件，在后段工艺中常和铜/铝互联搭配使用。目前常用的MIM顶层互联工艺为双大马士革工艺，为保持通孔内Barc的残余量一致，顶部的介电层不进行化学机械研磨处理，这就可能会导致铜残留的风险。而如果加上化学机械研磨，由于上极板上的Barc和金属层的高度差异超过了3000A，最终又可能造成上极板上形貌异常。

技术实现思路

[0003]为了解决相关技术中的问题，本申请提供了一种互联工艺。该技术方案如下：一种互联工艺，包括：提供一复合结构，所述复合结构包括形成有下金属线的层间介质层，所述层间介质层上覆盖有介质阻挡层，所述介质阻挡层上形成有第一介质层，所述第一介质层内形成有MIM电容结构；在所述第一介质层上形成第一掩膜，所述第一掩膜中形成有多个第一窗口；在所述第一窗口对应区域进行刻蚀以形成多个通孔；填充所述通孔以形成互联金属线；对所述互联金属线和第一介质层的顶部进行化学机械研磨处理；在剩余的所述第一介质层和互联金属线的顶部依次形成绝缘层和第二介质层；在所述第二介质层上形成第二掩膜，所述第二掩膜中形成有多个第二窗口；在所述第二窗口对应区域进行刻蚀以形成多个沟槽，所述互联金属线从所述沟槽的底部露出；填充所述沟槽以形成上金属线；对所述上金属线和第二介质层的顶部进行化学机械研磨处理。
[0004]可选的，所述MIM电容结构包括：底部电极层；顶部电极层，位于所述底部电极层上方，且所述顶部电极层的投影覆盖部分所述底部电极层；电容介质层，填充在所述顶部电极层和底部电极层之间，并覆盖所述底部电极层露出所述顶部电极层的部分，以及所述顶部电极层的上表面。
[0005]可选的，所述通孔包括：一类通孔，所述一类通孔的底部贯通至所述层间介质层；二类通孔，所述二类通孔的底部贯通至所述顶部电极层；三类通孔，所述三类通孔的底部贯通至所述底部电极层。
[0006]可选的，在形成所述第一掩膜的步骤之前，还包括：在所述第一介质层上形成第一粘附层；所述第一掩膜覆盖在所述第一粘附层上。
[0007]可选的，在形成所述第二掩膜的步骤之前，还包括：在所述第二介质层上形成第二粘附层；所述第二掩膜覆盖在所述第二粘附层上。
[0008]可选的，所述第一掩膜和第二掩膜均为光刻胶。
[0009]可选的，所述下金属线、所述互联金属线和所述上金属线均为铜。
[0010]可选的，所述绝缘层的材质为氮化硅。
[0011]可选的，在所述对所述互联金属线和第一介质层的顶部进行化学机械研磨处理的步骤中，研磨去的所述第一介质层的厚度为500
‑
3000A。
[0012]可选的，在所述对所述上金属线和第二介质层的顶部进行化学机械研磨处理的步骤中，研磨去的所述第二介质层的厚度为500
‑
3000A。
[0013]本申请技术方案，至少包括如下优点：1. 通过将传统的双大马士革互联改成了新的单马士革工艺，并对形成的互联金属线和上金属线的顶部均进行一次化学机械研磨，确保了顶部轮廓平整；解决了MIM电容结构台阶差所导致的轮廓异常问题；2.增加的化学机械研磨步骤，排除了金属洞残留的风险；3.有助于提高光刻对位精度，进而更好地实现金属互联工艺。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本申请一实施例提供的一种互联工艺的流程图；图2
‑
图9是本申请一实施例提供的一种互联工艺中各个步骤实施后的器件结构图；图10是本申请一实施例提供的采用本工艺制程后，新的MIM电容结构的铜互联结构的MCT影像的示意图。
[0016]附图标记说明：10、层间介质层；101、下金属线；20、介质阻挡层；30、第一介质层；40、MIM电容结构；401、底部电极层；402、顶部电极层；403、电容介质层；50、第一掩膜；501、第一窗口；60、第一粘附层；701、一类通孔；702、二类通孔；703、三类通孔；80、互联金属线；90、绝缘层；100、第二介质层；110、第二掩膜；1101、第二窗口；120、第二粘附层；130、沟槽；140、上金属线。
实施方式
[0017]下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普
通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0018]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0019]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0020]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0021]请参考图1，其示出了本申请一实施例提供的一种互联工艺的流程图，该工艺至少包括如下步骤：S1：提供一复合结构，复合结构包括形成有下金属线的层间介质层，层间介质层上覆盖有介质阻挡层，介质阻挡层上形成有第一介质层，第一介质层内形成有MIM电容结构。
[0022]示例性的，参照图2，提供有一复合结构，复合结构包括形成有下金属线101的层间介质层10，层间介质层10上覆盖有介质阻挡层20，介质阻挡层20上形成有第一介质层30，第一介质层30内形成有MIM电容结构40。
[0023]在一些实施例中，层间介质层10为Low
‑
K材料。
[0024]在一些实施例中，介质阻挡层20为氮掺杂碳化硅薄膜，其厚度可以是700埃。
[0025]在一些实施例中，第一介质层30的厚度可以是9500埃，其中，第一介质层30的厚度是指第一介质层30的顶部到介质阻挡层20顶部的距离。MIM电容结构40的底部到介质阻挡层20之间的第一介质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种互联工艺，其特征在于，包括：提供一复合结构，所述复合结构包括形成有下金属线(101)的层间介质层(10)，所述层间介质层(10)上覆盖有介质阻挡层(20)，所述介质阻挡层(20)上形成有第一介质层(30)，所述第一介质层(30)内形成有MIM电容结构(40)；在所述第一介质层(30)上形成第一掩膜(50)，所述第一掩膜(50)中形成有多个第一窗口(501)；在所述第一窗口(501)对应区域进行刻蚀以形成多个通孔；填充所述通孔以形成互联金属线(80)；对所述互联金属线(80)和第一介质层(30)的顶部进行化学机械研磨处理；在剩余的所述第一介质层(30)和互联金属线(80)的顶部依次形成绝缘层(90)和第二介质层(100)；在所述第二介质层(100)上形成第二掩膜(110)，所述第二掩膜(110)中形成有多个第二窗口(1101)；在所述第二窗口(1101)对应区域进行刻蚀以形成多个沟槽(130)，所述互联金属线(80)从所述沟槽(130)的底部露出；填充所述沟槽(130)以形成上金属线(140)；对所述上金属线(140)和第二介质层(100)的顶部进行化学机械研磨处理。2.根据权利要求1所述的互联工艺，其特征在于，所述MIM电容结构(40)包括：底部电极层(401)；顶部电极层(402)，位于所述底部电极层(401)上方，且所述顶部电极层(402)的投影覆盖部分所述底部电极层(401)；电容介质层(403)，填充在所述顶部电极层(402)和底部电极层(401)之间，并覆盖所述底部电极层(401)露出所述顶部电极层(402)的部分，以及所述顶部电极层(402)的上表面。3.根据权利要求2所述的互联工艺，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志，姚道州，任婷婷，郭海亮，王玉新，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：