[发明专利]半导体制造铝金属线制程

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造工艺，特别涉及一种半导体制造铝金属线制程。

背景技术

在半导体制造金属化过程中，用铝金属做后道连线，如在0.13um制程中，由于设计规则的缩小，铝金属线之间的space(间距)较小，较高的操作电压会增加铝等金属线之间的击穿几率，目前的半导体制造铝金属线制程，如图1所示，包括以下步骤：

1.淀积铝金属薄膜；

2.刻蚀所述铝金属薄膜；

3.PECVD(等离子体增强化学气相沉积)淀积IMD(Inter-MetalDielectric，金属层间介电质层)；

4.IMD通孔等后续工艺。

如图2所示，在特定的设计规则里，由于在设计版图里用到的大块孤立区的铝金属，如Vpwr(电源端)和Vpos(正端)，而Vpwr又是floating(悬浮)的，没有接到Sub(衬底)，导致在IMD淀积过程中的电荷积累在连接Vpwr的大块铝金属上放不掉，从而扩大了操作电压导致的电压差。从金属的断面来看，由于这些金属周围是空旷区，截面底部呈锥形，天线效应导致的尖端放电会从底部发生(如图中虚线所示区域)，IMD淀积过程中的电荷积累扩大了由于较小金属线之间的间距造成的尖端放电效应，容易导致Vpos和Vpwr之间的短路，使产品良率降低。

PECVD是在低压条件下进行的增强的等离子体薄膜淀积，会对淀积晶圆表面造成plasma damage(PID，等离子体损伤)，如果释放不掉，反应腔内的等离子体所带的电荷会在晶圆上累积，比如连接Vpwr的金属层。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种半导体制造铝金属线制程，能减少铝金属线制程中的等离子体损伤，提高产品良率。

为解决上述技术问题，本发明的半导体制造铝金属线制程，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一.淀积铝金属薄膜；

步骤二.刻蚀所述铝金属薄膜；

步骤三.APCVD(常压化学气相沉积)淀积同所述金属铝直接接触的IMD；

步骤四.在APCVD淀积的同所述金属铝直接接触的IMD之上，PECVD淀积IMD；

步骤五.IMD通孔等后续工艺。

在本发明的半导体制造铝金属线制程中，在金属刻蚀完后，采用APCVD来代替原有的PECVD进行金属层间膜的淀积，APCVD是在常压条件下进行的淀积，不会对晶圆产生等离子体损伤，减少了在金属上的电荷累积，从而避免了金属上电荷释放不掉导致的尖端放电。

附图说明

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是现有的半导体制造铝金属线制程流程图；

图2是采用现有半导体制造铝金属线制程的半导体剖面图；

图3是本发明的半导体制造铝金属线制程一实施方式的流程图；

图4是采用本发明的半导体制造铝金属线制程一实施方式的半导体剖面图。

具体实施方式

本发明的半导体制造铝金属线制程一实施方式如图3所示，包括以下步骤：

1.淀积铝金属薄膜；

2.刻蚀所述铝金属薄膜；

3.APCVD(常压化学气相沉积)淀积同所述金属铝直接接触的IMD(如TEOS，正硅酸乙脂)；

4.CMP(化学机械抛光)上述APCVD淀积的IMD；

5.PECVD淀积IMD；

6.IMD通孔等后续工艺。

采用本发明的半导体制造铝金属线制程的半导体剖面图如图4所示，采用APCVD(常压化学气象淀积)淀积同金属铝直接接触的IMD。

在本发明的半导体制造铝金属线制程中，在金属刻蚀完后，采用APCVD来代替原有的PECVD进行金属层间膜的淀积，APCVD是在常压条件下进行的淀积，不会对晶圆产生等离子体损伤，减少了在金属上的电荷累积，从而避免了金属上电荷释放不掉导致的尖端放电。考虑到用APCVD和PECVD淀积的薄膜k值(介电常数)有差异，会造成层间电容和寄生电容的偏离，所以在APCVD淀积完后，运用CMP(化学机械抛光)制程把APCVD淀积的IMD磨平，再用PECVD淀积来调节IMD总的厚度，保持同半导体的金属层原来的寄生电容和层间电容。