互连结构的刻蚀方法技术

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及互连结构的刻蚀方法。包括：提供互连结构，互连结构包括互连介质层，互连介质层中开设有通孔，通孔的中形成有钨填充结构，互连介质层上覆盖有铝层，铝层与互连介质层之间形成有钨层；在铝层上定义出刻蚀图案；基于刻蚀图案对铝层进行干法刻蚀，基于铝层中的刻蚀图案，采用第一偏置电压对钨层进行第一次干法刻蚀；基于铝层中的刻蚀图案，采用第二偏置电压对钨层进行第二次干法刻蚀；基于铝层中的刻蚀图案，采用第三偏置电压对钨层进行第三次干法刻蚀，完全去除位于铝层与互连介质层之间的钨层继续基于刻蚀图案刻蚀位于钨层下的互连介质层。质层。质层。

【技术实现步骤摘要】
互连结构的刻蚀方法


[0001]本申请涉及半导体集成电路制造
，具体涉及一种互连结构的刻蚀方法。

技术介绍

[0002]在功率半导体中，钨、铝作为互连金属材料，普遍应用于互连结构中。即在互连结构的通孔中填充钨形成钨孔，在互连结构的互连线中填充铝形成铝线。
[0003]通常在向通孔中填充钨后，需要进行干法回刻蚀，但是对于尺寸较大的通孔，干法回刻蚀会导致大尺寸钨孔的底部被刻蚀，一旦后续在该大尺寸钨孔上沉积铝导致晶片应力发生改变后，位于大尺寸钨孔底端的隔离膜层会发生断裂，进而沉积铝会发生穿通的问题，进而降低器件的良率。

技术实现思路

[0004]本申请提供了一种互连结构的刻蚀方法，可以解决相关技术中回刻蚀会导致大尺寸钨孔的底部被刻蚀去除的问题。
[0005]为了解决
技术介绍
中所述的技术问题，本申请一种互连结构的刻蚀方法，所述互连结构的刻蚀方法包括以下步骤：
[0006]提供互连结构，所述互连结构包括互连介质层，所述互连介质层中开设有通孔，所述通孔的中形成有钨填充结构，所述互连介质层上覆盖有铝层，所述铝层与所述互连介质层之间形成有钨层；
[0007]在所述铝层上定义出刻蚀图案；
[0008]基于所述刻蚀图案对所述铝层进行干法刻蚀，使得刻蚀停止层位于所述钨层的上表面，所述刻蚀图案转移到所述铝层中；
[0009]基于所述铝层中的刻蚀图案，采用第一偏置电压对所述钨层进行第一次干法刻蚀；
[0010]基于所述铝层中的刻蚀图案，采用第二偏置电压对所述钨层进行第二次干法刻蚀；
[0011]基于所述铝层中的刻蚀图案，采用第三偏置电压对所述钨层进行第三次干法刻蚀，完全去除位于所述铝层与所述互连介质层之间的钨层；所述第一偏置电压的电压值大于所述第二偏置电压的电压值，所述第二偏置电压的电压值大于所述第三偏置电压的电压值；
[0012]继续基于所述刻蚀图案刻蚀位于所述钨层下的互连介质层。
[0013]可选地，所述基于所述铝层中的刻蚀图案，采用第一偏置电压对所述钨层进行第一次干法刻蚀的步骤，包括：
[0014]基于所述铝层中的刻蚀图案，在小于100V的第一偏置电压下，使用第一刻蚀气体对所述钨层进行第一次干法刻蚀。
[0015]可选地，所述第一刻蚀气体包括六氟化硫气体和氮气，所述六氟化硫气体的流量
与所述氮气的流量比为10：1。
[0016]可选地，所述第一次干法刻蚀的气氛环境中还包括氧气，所述氧气占总气氛的比例大于26％且不超过30％。
[0017]可选地，所述基于所述铝层中的刻蚀图案，采用第二偏置电压对所述钨层进行第二次干法刻蚀的步骤，包括：
[0018]基于所述铝层中的刻蚀图案，在大于40V且小于60V的第二偏置电压下，使用第二刻蚀气体对所述钨层进行第二次干法刻蚀。
[0019]可选地，所述第二刻蚀气体包括六氟化硫气体和氮气，所述六氟化硫气体的流量与所述氮气的流量比为6：1。
[0020]可选地，所述基于所述铝层中的刻蚀图案，采用第三偏置电压对所述钨层进行第三次干法刻蚀的步骤包括：
[0021]基于所述铝层中的刻蚀图案，在大于20V且小于30V的第三偏置电压下，对所述钨层进行第三次干法刻蚀。
[0022]可选地，所述继续基于所述刻蚀图案刻蚀位于所述钨层下的互连介质层的步骤，包括：
[0023]使用包括氯气和三氯化硼气体对基于所述刻蚀图案刻蚀位于所述钨层下的互连介质层进行干法刻蚀。
[0024]本申请技术方案，至少包括如下优点：本申请能够避免回刻蚀会导致大尺寸钨孔的底部被刻蚀去除的问题。
附图说明
[0025]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。
[0026]图1示出了本申请一实施例提供的互连结构的刻蚀方法的流程图；
[0027]图2示出了步骤S1完成后的器件剖视结构示意图；
[0028]图3示出了步骤S2完成后的器件剖视结构示意图；
[0029]图4示出了步骤S3完成后的器件剖视结构示意图；
[0030]图5示出了步骤S6完成后的器件剖视结构示意图。
具体实施方式
[0031]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。
[0032]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。
[0033]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。
[0034]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。
[0035]图1示出了本申请一实施例提供的互连结构的刻蚀方法的流程图，从图1中可以看出，该互连结构的刻蚀方法包括以下步骤：
[0036]步骤S1：提供互连结构，所述互连结构包括互连介质层，所述互连介质层中开设有通孔，所述通孔的中形成有钨填充结构，所述互连介质层上覆盖有铝层，所述铝层与所述互连介质层之间形成有钨层。
[0037]参照图2，其示出了步骤S1完成后的器件剖视结构示意图，从图2中可以看出，该互连结构100包括互连介质层110，该互连介质层110中开设有通孔120，该通孔120的中形成有钨填充结构130，该互连介质层110上覆盖有铝层140，该铝层140与互连介质层110之间形成有钨层150。
[0038]步骤S2：在所述铝层上定义出刻蚀图案。
[0039]参照图3，其示出了步骤S2完成后的器件剖视结构示意图，从图3中可以看出，在铝层140形成有光阻层200，该光阻层200中定义出刻蚀图案210。
[0040]步骤S3：基于所述刻蚀图案对所述铝层进行干法刻蚀，使得刻蚀停止层位于所述钨层的上表面，所述刻蚀图案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种互连结构的刻蚀方法，其特征在于，所述互连结构的刻蚀方法包括以下步骤：提供互连结构，所述互连结构包括互连介质层，所述互连介质层中开设有通孔，所述通孔的中形成有钨填充结构，所述互连介质层上覆盖有铝层，所述铝层与所述互连介质层之间形成有钨层；在所述铝层上定义出刻蚀图案；基于所述刻蚀图案对所述铝层进行干法刻蚀，使得刻蚀停止层位于所述钨层的上表面，所述刻蚀图案转移到所述铝层中；基于所述铝层中的刻蚀图案，采用第一偏置电压对所述钨层进行第一次干法刻蚀；基于所述铝层中的刻蚀图案，采用第二偏置电压对所述钨层进行第二次干法刻蚀；基于所述铝层中的刻蚀图案，采用第三偏置电压对所述钨层进行第三次干法刻蚀，完全去除位于所述铝层与所述互连介质层之间的钨层；所述第一偏置电压的电压值大于所述第二偏置电压的电压值，所述第二偏置电压的电压值大于所述第三偏置电压的电压值；继续基于所述刻蚀图案刻蚀位于所述钨层下的互连介质层。2.如权利要求1所述的互连结构的刻蚀方法，其特征在于，所述基于所述铝层中的刻蚀图案，采用第一偏置电压对所述钨层进行第一次干法刻蚀的步骤，包括：基于所述铝层中的刻蚀图案，在小于100V的第一偏置电压下，使用第一刻蚀气体对所述钨层进行第一次干法刻蚀。3.如权利要求2所述的互连结构的刻蚀方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱胜，祝建，蒋志伟，程益龙，王进，
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：