[发明专利]金属连接结构的形成方法

说明书

本发明公开了一种金属连接结构的形成方法，包括：提供介质层；在介质层上形成掩膜层；在掩膜层上形成第一光阻层，以第一光阻层为掩膜对掩膜层进行第一刻蚀，以形成多个第一通孔；形成填充第一通孔的第一金属连接结构；在掩膜层和第一金属连接结构上方形成第二光阻层；以第二光阻层为掩膜对掩膜层进行第二刻蚀，以形成多个第二通孔，且至少有一个第二通孔形成于相邻的第一金属连接结构之间；和形成填充第二通孔的第二金属连接结构。金属连接结构份多次形成保证了金属连接结构的内部完整无缺陷。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种金属连接结构的形成方法。

背景技术

随着半导体器件的精细化程度的提升，不同半导体器件之间要经过金属实现连接。通常，要在不同的器件之间进行布线和形成金属层。但是，现有技术中，金属连接结构与布线层之间常常会出现孔洞或裂纹缺陷，严重影响半导体器件之间的连接，进而降低了半导体器件的性能。

因此，亟需一种减少孔洞或裂纹缺陷的金属连接结构的形成方法。

发明内容

本发明实施例公开了一种金属连接结构的形成方法，金属连接结构分为多次形成，且每次形成的通孔的分布密度比较小，进而使得形成金属连接结构内部无孔洞缺陷产生。

本发明公开了一种金属连接结构的形成方法，包括：提供介质层；在介质层上形成掩膜层；在掩膜层上形成第一光阻层，以第一光阻层为掩膜对掩膜层进行第一刻蚀，以形成多个第一通孔；形成填充第一通孔的第一金属连接结构；在掩膜层和第一金属连接结构上方形成第二光阻层；以第二光阻层为掩膜对掩膜层进行第二刻蚀，以形成多个第二通孔，且至少有一个第二通孔形成于相邻的第一金属连接结构之间；和形成填充第二通孔的第二金属连接结构。

根据本发明的一个方面，相邻第一通孔或者相邻第二通孔之间的距离大于或等于150μm。

根据本发明的一个方面，相邻第一通孔或者相邻第二通孔之间的距离为170μm。

根据本发明的一个方面，每两个相邻第一金属连接结构之间形成一个第二通孔。

根据本发明的一个方面，金属连接结构包括第一金属连接结构和第二金属连接结构。

根据本发明的一个方面，形成第一通孔或者形成第二通孔的工艺为原子层沉积工艺。

根据本发明的一个方面，形成第一金属连接结构的工艺步骤包括：形成填充第一通孔，并覆盖掩膜层的第一金属层；和采用机械平坦化工艺研磨第一金属层，直至暴露掩膜，以形成保留在第一通孔内的第一金属连接结构。

根据本发明的一个方面，采用机械平坦化工艺研磨第一金属层后，掩膜层的顶部与第一金属连接结构的顶部平齐。

根据本发明的一个方面，第一金属连接结构与第二金属连接结构的材料相同。

根据本发明的一个方面，第一金属连接结构与第二金属连接结构的材料包括：钨、铝、铜中的一种或多种。

根据本发明的一个方面，在第二通孔内形成第二金属连接结构后，还包括：在掩膜层、第一金属连接结构和第二金属连接结构的顶部形成布线层。

根据本发明的一个方面，形成布线层时，工艺温度大于或等于400℃。

根据本发明的一个方面，布线层的材料包括铝。

根据本发明的一个方面，形成布线层后，还包括：在布线层的上方形成与布线层相邻的氧化层。

根据本发明的一个方面，在掩膜层上实施形成通孔的步骤的次数多于两次，实施形成填充通孔的金属连接结构的步骤的次数与实施形成通孔的步骤的次数相适应。

与现有技术相比，在本发明的技术方案具备以下优点：