[发明专利]互连结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种互连结构的制造方法。

背景技术

半导体技术向小线宽技术节点迈进的同时，其后段的互连技术也从铝金属互连发展铜互连技术，以解决小线宽互连技术所需要的小的互连电阻电容延迟的问题。由于铜具有易扩散、难刻蚀等特点，传统的铝互连线制造工艺并不适合用来制造铜互连线，业界引入镶嵌工艺(Dual Damascene)，即先在带有器件的衬底上形成中间介质层并刻蚀出沟槽和通孔，然后淀积铜进入刻蚀好的图形中，并应用平坦化方法除去多余的铜。现有铜互连镶嵌工艺中一般用氟硅玻璃、黑钻石(Black diamond，BD)等低介电常数材料作为介质层材料。专利申请号为200410090926.0的中国专利公开了一种黑钻石作为中间介质层的金属互连结构的制造方法。图1～图3为其公开的制造方法的剖面示意图。

如图1所示，首先提供一半导体基底100，在所述基底100中形成有一导线层105，所述导线层105材料可以是铜或铝，然后在所述基底上沉积一刻蚀停止层110，所述刻蚀停止层材料110可以是碳化硅、氮化硅中的一种。接着，利用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法在所述刻蚀停止层110上沉积一掺杂碳的二氧化硅层120作为金属间介质层。

如图2所示，完成掺杂碳的二氧化硅层120的沉积后，将所述基底100移至下一个工艺腔在所述掺杂碳的二氧化硅层120上形成一覆盖层130，所述覆盖层130的厚度介于300～800埃，其材料为碳化硅或氮化硅。

如图3所示，在所述掺杂碳的二氧化硅层120上形成开口140，所述开口140包括沟槽和连接孔，在所述沟槽中填充金属材料即形成互连结构。

上述公开金属互连结构制造方法中，金属间介质层120和覆盖层130是在两步工艺中完成的，即在形成掺杂碳的二氧化硅层120后，需要将基底100移至下一工艺腔内，再沉积覆盖层130，工艺步骤复杂，且增加额了晶片传送次数及时间，降低了生产率。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种互连结构的制造方法，以解决现有中间介质层和覆盖层需要两步工艺完成、工艺步骤复杂的问题。

为达到上述目的，本发明提供的一种互连结构的制造方法，包括：

提供一具有器件层的半导体基底；

在所述基底上沉积中间介质层并原位沉积与所述中间介质层同种材料的覆盖层；

在所述中间介质层中形成开口。

所述中间介质层材料可以是黑钻石、氟硅玻璃等低介电常数材料。

所述沉积中间介质层的反应材料包括OMCTS、TMCTS中的一种。

所述沉积中间介质层的辅助气体包括氦气、氧气中的一种或其组合。

所述沉积中间介质层的方法为化学气相沉积。

所述OMCTS的流量为2600～2800mgm。

所述氦气的流量为800～1000sccm，氧气流量为0～300sccm。

所述沉积覆盖层的反应物质包括OMCTS、TMCTS中的一种。

所述沉积覆盖层的辅助气体包括氦气、氧气中的一种或其组合。

所述OMCTS的流量为600～800mgm。

所述氦气的流量为850～1150sccm，氧气流量为600～800sccm。

所述沉积覆盖层的腔室压力为3～6torr。

所述沉积覆盖层的腔室温度为300～400℃。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明中在形成中间介质层和覆盖层时将中间介质层和覆盖层的沉积工艺整合到同一工艺腔室中依次完成，简化了工艺流程，晶片不必从反应腔室中取出，减少了晶片传送次数，从而减少晶片受到污染的可能性并节约了周转时间，提高了设备利用率和生产率。

附图说明

图1～图3为现有互连结构制造方法剖面示意图；

图4为根据本发明实施例的制造方法的流程图；

图5～图10为根据本发明实施例的制造方法的剖面示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。