[发明专利]一种平坦化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种平坦化方法，具体地说时一种通过两次牺牲层回刻使平坦化满足生产工艺的要求。

背景技术

随着工艺器件应用越来越广泛，在某些器件中设计中底层的金属连线的厚度就会达到1μm以上，厚的台阶差异导致介质淀积形成的空洞和平坦化不良给后续其他连线金属淀积和刻蚀带来不利，影响后续生产工艺。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种平坦化方法，其工艺步骤简单有效，加工成本低廉，平坦化效果好，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，所述平坦化方法包括如下步骤：

a、提供衬底，所述衬底上设置底层金属连线；b、在上述衬底上，淀积绝缘介质层，所述绝缘介质层覆盖在底层金属连线上；c、在上述绝缘介质层上涂布光刻胶；d、对上述衬底及光刻胶进行热处理，去除光刻胶中的水汽；e、对上述衬底及光刻胶进行干法刻蚀，去除绝缘介质层及所述绝缘介质层上的光刻胶，并保留位于金属连线底层台阶处的绝缘介质层；f、对上述衬底通过干法去胶后，再用EKC溶液清洗，清除衬底上的光刻胶；g、上述衬底上，再次淀积绝缘介质层，所述绝缘介质层覆盖在底层金属连线上；h、在上述再次淀积得到的绝缘介质层上涂布光刻胶；i、对上述衬底及光刻胶进行热处理，去除光刻胶中的水汽；j、对上述衬底及光刻胶进行干法刻蚀，去除绝缘介质层及所述绝缘介质层上的光刻胶，并保留位于金属连线底层台阶处的绝缘介质层；所述保留的绝缘介质层的厚度与所述底层金属连线的厚度相当；k、对上述衬底通过干法去胶后，再用EKC溶液清洗，清除衬底上的光刻胶。

所述衬底的材料包括硅。所述底层金属连线的厚度为1000nm～1500nm。所述绝缘介质层为SiO₂层。

所述绝缘介质层通过PECVD淀积在底层金属连线上，所述绝缘介质层的厚度为1000nm～1400nm。所述步骤(c)和步骤(i)中，涂布光刻胶的厚度为1000nm～1400nm。

所述步骤d和步骤j中，对衬底及光刻胶在150～200℃进行40～80分钟的热处理，除去光刻胶中的水汽。

所述步骤k中，保留得到的绝缘氧化层的厚度为1000nm～1300nm。所述底层金属连线的材料包括铝。

所述步骤e和步骤j中，对光刻胶和绝缘介质层的干法刻蚀包括两步，第一步先去除绝缘介质层上的光刻胶，第二部中将剩余的光刻胶和绝缘介质层去除，保留位于底层金属连线台阶上的绝缘介质层。

本发明的优点：工艺步骤简单，通过两次光刻胶回刻工艺增加了平坦化过程，光刻胶左牺牲层，所有工艺步骤都参照常规工艺，操作简单；对生产影响小；采用常用器件制作中的工艺流程，在原基础上进行优化，与原工艺流程兼容；涉及的设备，材料为常用MOS器件制作中的通用设备，不需新增材料及设备；采用本发明的方法形成的层间介质层，提高了晶圆整体的平整度，同时也满足了高台阶处金属刻蚀的需要。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

随着互连技术中层数的增加，堆加在某一层顶端的其他层会导致硅片表面地形越来越崎岖。硅片表面必须进行平坦化，以免每生长一层后硅片表面变得更加不平。如果不进行平坦化，在多层互连系统中当采用各向异性进行刻蚀时，在陡峭台阶的底部或侧面处会可能有金属纵条残留。因此当底层金属连线的厚度增加到1.0μm以上时，原层间介质的平坦化工艺已无法满足工艺要求，容易出现金属刻蚀不尽及其他平坦化效果不良带来的工艺问题，为此本发明提出了一种新的层间介质平坦化工艺克服了上述问题。

所述平坦化方法包括如下步骤：

a、提供衬底，所述衬底上设置底层金属连线；

所述衬底包括硅，底层金属连线的厚度为1000nm～1500nm；底层金属连线的材料包括铝；由于在衬底上还需要其他金属连线，因此需要对底层金属连线的表面进行平坦化；

b、在上述衬底上，淀积绝缘介质层，所述绝缘介质层覆盖在底层金属连线上；

所述绝缘介质层为SiO₂层；所述SiO₂层通过PECVD(等离子体增强化学气相淀积)方式淀积在底层金属连线上；绝缘介质层的厚度为1000nm～1400nm；

c、在上述绝缘介质层上涂布光刻胶；

由于光刻胶材料的旋涂性质能够使衬底表面趋向平整，所述光刻胶的涂布厚度为1000nm～1400nm；

d、对上述衬底及光刻胶进行热处理，去除光刻胶中的水汽；