[发明专利]金属互连结构及其制造方法

权利要求书

1.一种金属互连结构的制造方法，其特征在于，包括：

S1，提供一半导体衬底，所述半导体衬底上形成有器件结构以及沿远离所述半导体衬底的方向依次堆叠在所述器件结构表面上的介质层、第一缓冲层、金属层、第二缓冲层和图案化的光刻胶层；

S2，以所述图案化的光刻胶层为掩膜，刻蚀所述第二缓冲层，以在所述第二缓冲层中形成至少暴露出所述金属层的顶面的第一开口；

S3，沿所述第一开口去除所述第一开口中的部分厚度的金属层，以在所述金属层中形成暴露出剩余部分的所述金属层的第二开口；

S4，沿所述第二开口去除所述第二开口中剩余部分的所述金属层，以在所述金属层中形成至少暴露出所述第一缓冲层的顶面的第三开口；

S5，以所述介质层为刻蚀停止层，沿所述第三开口刻蚀去除所述第三开口中的所述第一缓冲层，以形成所述器件结构的金属互连结构，其中，所述第一缓冲层的厚度与所述第二缓冲层的厚度的比值范围为4:1～6:1。

2.如权利要求1所述的金属互连结构的制造方法，其特征在于，所述第一缓冲层和所述第二缓冲层的材料包括钛和/或氮化钛，所述第一缓冲层的厚度范围为：

3.如权利要求1所述的金属互连结构的制造方法，其特征在于，在步骤S2中刻蚀所述第二缓冲层的刻蚀工艺为干法刻蚀工艺，所述干法刻蚀工艺的工艺条件为：刻蚀气体为氯气和三氯化硼的混合气体，刻蚀压力的范围为7mT～10mT，刻蚀偏压功率为100W～140W。

4.如权利要求1所述的金属互连结构的制造方法，其特征在于，在步骤S3中去除所述第一开口中的部分厚度的金属层的工艺为干法刻蚀工艺，所述干法刻蚀工艺的条件为：刻蚀气体为混合比例为40:30:3的氯气、三氯化硼和氮气的混合气体，刻蚀压力范围为7mT～10mT，刻蚀偏压功率为100W～140W。

5.如权利要求1所述的金属互连结构的制造方法，其特征在于，在步骤S4中去除所述第二开口中剩余部分的所述金属层的工艺为干法刻蚀工艺，所述干法刻蚀工艺的条件为：刻蚀气体为混合比例为40:3的三氯化硼和氮气的混合气体，刻蚀压力范围为7mT～10mT，刻蚀偏压功率为100W～140W。

6.如权利要求1所述的金属互连结构的制造方法，其特征在于，在步骤S5中刻蚀所述第一缓冲层的刻蚀工艺为干法刻蚀工艺，所述干法刻蚀工艺的条件为：刻蚀气体为氯气或者为氯气和三氟甲烷或氮气的混合气体，再或者为氯气、三氟甲烷和氮气的混合气体，所述氯气的流量范围为50sccm～60sccm；刻蚀压力范围为7mT～10mT，刻蚀偏压功率小于80W。

7.如权利要求1所述的金属互连结构的制造方法，其特征在于，所述金属层的材料包括金属铝。

8.如权利要求1所述的金属互连结构的制造方法，其特征在于，所述介质层的材料包括氮化硅。

9.如权利要求1所述的金属互连结构的制造方法，其特征在于，所述第一缓冲层、金属层和第二缓冲层的厚度之和小于2.0μm。

10.一种金属互连结构，其特征在于，采用如权利要求1至9任一项所述的金属互连结构的制造方法制备而成。