[发明专利]互连结构的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，尤其涉及一种互连结构的制造方法。

背景技术

现今集成电路设计和制造领域所遇到的一个挑战是如何降低信号传输RC延迟（Resistive Capacitive delay），对此，现在技术已经采用的一种方法是将铝金属层替换为铜金属层，降低金属层串联电阻；还有一种方法是降低金属层之间的寄生电容，这可以通过在金属层之间的介质层中构造多孔的（Porous）低介电常数（Low K）材料或者空气隙（Air Gap）来实现。

在公开号为US7279427B2，公开日为2007年10月9日的美国专利文献中还能发现更多的采用多孔低K介质层来制造互连结构的信息。

现有技术中的一种互连结构的制造方法为：参考图1，提供基底100，在基底100上形成层间介质层101，在该层间介质层101上形成图形化的掩膜层（图未示），以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀层间介质层101，在层间介质层101内形成第一通孔，在第一通孔内沉积金属铜层，然后采用化学机械抛光的方法将金属铜层平坦化至层间介质层101，在层间介质层101内形成导电插塞102。

结合参考图1和图2，在形成有导电插塞102的层间介质层101上沉积介质层103’，然后采用紫外线105处理的方法将介质层103’变成多孔低K介质层103。然后在多孔低K介质层103上形成硬掩膜层104，材料为正硅酸乙酯。

结合参考图2和图3，然后在硬掩膜层104上形成图形化的光刻胶（图未示），以图形化的光刻胶为掩膜刻蚀硬掩膜层104，形成图形化的硬掩膜层，接着，以图形化的硬掩膜层为掩膜刻蚀多孔低K介质层103，在多孔低K介质层103内形成第二通孔，所述第二通孔底部与第一通孔相通；在所述第二通孔内填充导电层，形成导电插塞108。

然而现有技术中形成的互连结构电性连接效果较差，影响后续形成的半导体器件的性能。

发明内容

本发明解决的技术问题是现有技术中形成的互连结构电性连接效果较差，影响后续形成的半导体器件的性能。

为解决上述问题，本发明提出了一种互连结构的制造方法，包括：

提供基底，在所述基底上形成具有第一开口的层间介质层，在所述第一开口内填充导电层形成第一互连结构，对所述导电层进行化学机械抛光至所述层间介质层，所述层间介质层表面具有化学机械抛光残留物；

对所述层间介质层进行紫外线处理，去除所述层间介质层表面的所述残留物；

对所述层间介质层进行紫外线处理后，在所述层间介质层上形成多孔介质层；

在所述多孔介质层上形成图形化硬掩膜层，以所述图形化的硬掩膜层为掩膜刻蚀所述多孔介质层，在多孔介质层内形成第二开口，所述第二开口与第一开口相通，在所述第二开口内填充导电层形成第二互连结构。

可选的，对所述层间介质层进行紫外线处理的方法包括：

用紫外线照射所述层间介质层，所述紫外线的波长为200nm～400nm，紫外照射装置的功率为50W～100W，紫外线对所述层间介质层的照射时间为63s～77s。

可选的，对所述层间介质层进行紫外线处理的步骤之后，在所述层间介质层上形成多孔介质层的步骤之前还包括步骤：

对所述层间介质层进行臭氧处理。

可选的，对所述层间介质层进行臭氧处理在腔室中进行，具体参数包括：腔室气压为0.5torr～7torr,臭氧气体的流量为50sccm～1500sccm,处理的时间为25s～100s，腔室功率为100W～1000W。

可选的，所述在所述层间介质层上形成多孔介质层的方法包括：

在所述层间介质层上形成介质层；

对所述介质层进行紫外线处理，形成多孔介质层。

可选的，所述对所述介质层进行紫外线处理的方法包括：

采用紫外线照射所述介质层，紫外线的波长范围为200nm～400nm，紫外照射装置的功率为50W～100W，紫外线对所述介质层的照射时间为63s～77s。

可选的，所述第一开口包括通孔或沟槽中的至少一种。

可选的，所述导电层为铜或钨。

可选的，对所述层间介质层进行臭氧处理后，在所述层间介质层上形成多孔介质层之前还包括步骤：在所述层间介质层表面形成阻挡层，所述阻挡层用于防止所述层间介质层中的导电层扩散。

可选的，所述阻挡层为掺氮的碳化硅。