[发明专利]金属互连线的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及金属互连线的制作方法。

背景技术

在半导体工业中，互连结构用于提供在IC芯片上的器件和整个封装之间的布线。通常，首先在半导体衬底表面形成例如场效应管(FET)的器件，然后在后段工艺(BEOL，back-end-of-line)中形成互连结构。所述互连结构通常包括至少一种介电材料，该介电材料中形成有金属互连线和接触插塞。

现有的金属互连线的制作方法请参考图1～图5所示。首先，参考图1，提供半导体衬底100，所述半导体衬底100表面形成有器件层，然后在所述半导体衬底100表面形成金属层101。所述金属层101的厚度范围为4000～6000埃。

接着，请参考图2，在所述金属层101表面形成光刻胶层102。所述光刻胶层102利用曝光、显影制作。所述光刻胶层102内形成有开口，所述开口暴露出部分金属层101。所述光刻胶层102的厚度范围为4000～10000埃。

然后，请参考图3，沿所述开口进行刻蚀工艺，去除所述开口暴露出的金属层101，直至露出所述半导体衬底100，剩余的金属层形成金属互连线103。所述金属互连线103之间具有露出所述半导体衬底100的开口。

接着，请参考图4，进行灰化工艺，去除所述光刻胶层102。

然后，请参考图5，在所述金属互连线103之间的开口内填充介质层104。

在公开号为CN101752279A的中国专利申请中可以发现更多关于现有的金属互连线的信息。

在实际中发现，在现有的金属互连线的制作工艺中，存在如下的问题：用于掩膜的光刻胶层102的厚度偏大，从而容易发生光刻胶层的剥离或卷曲的问题；并且由于光刻胶层102厚度偏大，在利用掩膜版将图案从掩膜版转移至光刻胶层102时，在所述光刻胶层102内形成的开口的位置与实际需要形成开口的位置不一致；以所述光刻胶层102为掩膜，在所述金属层1021内形成的开口形貌不符合要求，这造成了所述开口的关键尺寸(CD)偏大；光刻胶层102的厚度过大，使得所述光刻胶层102难于去除；在金属互连线103形成后，金属互连线103之间填充的介质层104内存在空洞(void)，影响金属互连线之间绝缘效果。因此，现有的金属互连线的制作工艺不稳定。

发明内容

本发明解决的问题是提供了一种金属互连线的制作方法，提高了金属互连线制作工艺的稳定性。

为解决上述问题，本发明提供了一种金属互连线的制作方法，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底表面形成金属层；

在所述金属层表面形成抗反射层；

在所述抗反射层表面形成光刻胶层，所述光刻胶层内形成有露出所述抗反射层的开口；

沿所述开口依次刻蚀所述抗反射层和金属层，形成金属互连线；

沿所述开口位置进行刻蚀，形成有露出半导体衬底的沟槽；

去除所述金属互连线上方的抗反射层和光刻胶层；

在所述沟槽内填充介质层可选地，所述抗反射层的材质为有机薄膜。

可选地，所述抗反射层的厚度范围为100～3000埃。

可选地，所述金属层的厚度范围为2000～2500埃，所述光刻胶层的厚度不超过4000埃。

可选地，所述金属层的材质为铝或含铝合金。

可选地，还包括：在所述金属层与半导体衬底之间形成粘附金属层的步骤。

可选地，还包括：在所述金属层与所述抗反射层之间形成粘附金属层的步骤。

可选地，所述粘附金属层的材质为钛层/氮化钛层或钽层/氮化钽层。

可选地，所述粘附金属层的厚度范围为30～500埃。

可选地，所述介质层利用化学气相沉积工艺制作。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明首先在半导体衬底表面形成金属层，然后在所述金属层表面形成抗反射层和光刻胶层，在进行曝光工艺将掩膜版内的图案转移至光刻胶层内时，所述抗反射层能够吸收反射光线，减小所述光刻胶层内形成的开口与所述掩膜版内的开口的尺寸的差异，以减小以所述光刻胶层制作的金属互连线与掩膜版中定义的金属互连线的尺寸的差异，提高了工艺的精度和稳定性；