[发明专利]防止金属互连线上形成圈状金属残留物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种防止金属互连线上形成圈状金属残留物的方法。

背景技术

在制作半导体器件的最后一层金属层时，通常会采用溅射法来形成铝金属层，并通过刻蚀工艺来形成金属互连线。然而，在刻蚀工艺之后，很容易在半导体器件的表面形成圈状的金属残留物。这些金属残留极易出现在两根金属线之间，这样将导致金属线连通，从而导致半导体器件失效。

通常情况下，采用溅射法形成该层金属层时的溅射温度约为300℃左右，通过扫描电子显微镜检测：该层金属层的晶粒尺寸较大，且金属层表面粗糙度较大，因此，在后续的显影工艺之后，很容易在晶粒的交界处残留少量的显影液，导致刻蚀工艺之后在半导体器件的表面形成圈状的金属残留物。

为了去除这些圈状的金属残留物，现有技术通过在显影工艺之后、刻蚀工艺之前增加N₂O的气体处理步骤，以消除残留的显影液，进而消除腐蚀后的金属残留问题。然而，增加N₂O的气体处理步骤虽然可以改善金属残留问题，但是增加工艺步骤会导致生产周期延长，生产成本提高，并且还可能引入N₂O杂质进入半导体器件中，而带来预期不到的不良效果。

因此，需要一种防止金属互连线上形成圈状金属残留物的方法，以解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种防止金属互连线上形成圈状金属残留物的方法，包括：提供半导体衬底；采用溅射法在所述半导体衬底上形成铝金属层，所述铝金属层用于形成最后一层金属互连线，其中，形成所述铝金属层时的溅射温度低于或等于250℃。

优选地，所述溅射温度为220℃-250℃。

优选地，形成所述铝金属层时的功率为12-13kW。

优选地，形成所述铝金属层时反应腔室内的压力为2000-2700mTorr。

优选地，所述制作方法还包括对所述铝金属层进行刻蚀以形成所述金属互连线。

优选地，所述溅射法为直流磁控溅射法。

由此可见，本发明的方法通过降低形成铝金属层时的溅射温度，可有效地解决圈状的金属残留物问题。与现有技术相比，本发明的方法未增加任何工艺步骤，因此可以保证原有的生产周期，但却提高了产品的质量。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明一个实施方式来防止金属互连线上形成圈状金属残留物的方法的工艺流程图；

图2A为现有技术的溅射温度为300℃时形成的金属互连线的扫描电镜图片；

图2B为根据本发明一个实施方式形成的金属互连线的扫描电镜图片；

图3A为现有技术的溅射温度为300℃时形成的金属互连线的缺陷检测图；以及

图3B为根据本发明一个实施方式形成的金属互连线的缺陷检测图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

应当明白，当元件或层被称为“在...上”、“与...相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在...上”、“与...直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。

本发明提供一种半导体器件的制作方法，图1为根据本发明一个实施方式来防止金属互连线上形成圈状金属残留物的方法的工艺流程图。下面将结合图1来说明本法的方法。

首先，执行步骤101，提供半导体衬底。