[发明专利]金属连线的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及金属连线的制作方法。

背景技术

随着集成电路集成度的不断提高，金属连线变得更细、更窄、更薄，因 此其中的电流密度越来越大。在较高的电流密度作用下，金属连线中的金属 原子将会沿着电子运动方向进行迁移，这种现象就是电迁移(EM)。电迁移 能使集成电路中的金属连线在工作过程中产生断路或短路，是引起集成电路 失效的一种重要机制。所以，对于金属连线的质量要求很高。

现有金属连线的制作工艺如图1至图3所示。参考图1，在半导体衬底 10上形成钝化层12，所述钝化层12的材料是氮化硅等；在钝化层12上形成 阻挡层14，所述阻挡层14的材料为钛等；在阻挡层14上形成厚度为0.5μ m～10μm的金属层16，所述金属层16的材料为铜等；用旋涂法在金属层16 上形成厚度为5μm～10μm的光刻胶层18。

参考图2，对光刻胶层18进行曝光及显影，定义出金属连线图形；以光 刻胶层18为掩膜，用湿法刻蚀法刻蚀金属层16和阻挡层14至露出钝化层12， 形成金属连线16a。

如图3所示，用湿法刻蚀法去除光刻胶层18。

在例如申请号为200510093165的中国专利申请中还公布了更多相关信 息。

由于集成电路集成度的不断提高，使金属连线变得越来越细，光刻胶层 很容易剥落，如图4中金属连线1上没有光刻胶层，进而会影响金属连线的 形成。

同时由于光刻胶层的厚度为5μm～10μm，相对于金属连线的厚度0.5μ m～10μm，属于比较厚的，同时由于刻蚀工艺的各向异性，因此在后续刻蚀 过程中，刻蚀溶液在金属连线边缘停留时间长，进而造成金属连线边缘2被 刻蚀程度不一致(如图5所示)。

另外，由于刻蚀工艺的非选择性，造成金属连线表面会被刻蚀溶液腐蚀， 进而表面会产生缺陷。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种金属连线的制作方法，防止金属连线边缘 刻蚀不一致及金属连线表面产生缺陷。

为解决上述问题，本发明提供一种金属连线的制作方法，包括：在半导 体衬底上形成金属层；在金属层上形成焊料层，所述焊料层位置与后续金属 连线对应；以焊料层为掩膜刻蚀金属层至露出半导体衬底，形成金属连线； 去除焊料层。

可选的，形成焊料层的工艺为电镀。所述焊料层的材料为锡、锡铅合金 或锡银合金。所述焊料层的厚度为0.5μm～2μm。

可选的，所述金属层的材料是铜、铝或铝铜合金。

本发明提供一种金属连线的制作方法，包括：在半导体衬底上形成第一 金属层；在第一金属层上依次形成第二金属层和焊料层，所述焊料层位置与 后续金属连线对应；以焊料层为掩膜刻蚀第一金属层至露出半导体衬底，刻 蚀后的第一金属层与第二金属层构成金属连线；去除焊料层。

可选的，形成焊料层的工艺为电镀。所述焊料层的材料为锡、锡铅合金 或锡银合金。所述焊料层的厚度为0.5μm～2μm。

可选的，所述第一金属层和第二金属层的材料是铜、铝或铝铜合金。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：在形成金属连线过程中，以焊 料层为掩膜，由于焊料层的粘附能力强，因此不会产生剥落现象，进而不会 对金属连线产生影响。

另外，焊料层与金属层的结合力强，在后续刻蚀过程中，刻蚀溶液不会 渗透进去对金属连线造成影响；去除焊料层的溶液对金属层为一般的化学剂， 不会对金属连线有影响，提高了金属连线的质量。

上述方案的进一步优点：焊料层厚度为0.5μm～2μm，比较薄，在后续 刻蚀形成金属连线的过程中不会影响刻蚀溶液刻蚀金属层的效率，使金属连 线边缘平整。

附图说明

图1至图3是现有技术制作金属连线的示意图；

图4是现有技术制作金属连线过程中产生光刻胶层剥落的示意图；

图5是现有技术制作的金属连线边缘不平的效果图；

图6是本发明制作金属连线的第一具体实施方式流程图；

图7至图10是本发明制作金属连线的第一实施例示意图；

图11是本发明制作金属连线的第二具体实施方式流程图；

图12至图15是本发明制作金属连线的第二实施例示意图。

具体实施方式