CN108257911A - 通过成膜机台改善金属间形成桥接短路的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过成膜机台改善金属间桥接短路的方法，使用成膜机台，在金属膜层淀积完成之后，进行氮气氛围下的高温退火处理，退火温度为400℃，然后进行快速冷却。本发明所述的通过成膜机台改善金属间形成桥接短路的方法，在金属膜层淀积之后，先通过一步高温退火工艺，然后迅速降温，对其他工艺高温工艺步骤造成的金属层损伤变性进行修复，使后续更易刻蚀，不易造成金属残留而改善metal bridge的缺陷形成。

Description

通过成膜机台改善金属间形成桥接短路的方法
技术领域
本发明涉及半导体器件及制造领域，特别是指一种通过成膜机台改善金属间形成桥接短路的方法。
背景技术
在半导体制造工艺过程中，形成金属互连是器件制造的后段工艺，通过金属导线将器件的各极点或者器件之间形成电连接。金属互连线也是通过淀积金属膜层然后通过光刻定义加刻蚀工艺去掉导线图案之间的金属层，形成金属线。
在PR(光刻胶)的修复工作中，使用Centura机台，通过200℃到300℃的高温进行表面处理，可以提高当前层的相关特性，从而提高良率，但是一旦硅片在机台腔室中待机状态时间过长，高温带来的AlCu变性，AlCu中的Cu析出，导致刻蚀时速率变慢，使得金属刻蚀时TiN无法刻开，金属导线之间存在TiN残留，形成TiN bridge(即在金属之间形成桥接:metalbridge)，如图1所示，图中箭头处所指是刻蚀后形成的TiN残留，在左右金属导线之间形成金属桥接。该缺陷会导致导线之间的短路，器件失效。
经过分析发现，上述缺陷主要集中在硅片的中心区域，如图2所示。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过成膜机台改善金属间形成桥接短路的方法。
为解决上述问题，本发明所述的通过成膜机台改善金属间形成桥接短路的方法,使用成膜机台，完成金属膜层淀积，在金属膜层淀积完成之后，进行惰性气体氛围下的高温退火处理，退火温度为300～500℃，然后进行气流冷却。
进一步地，所述金属膜层为AlCu或AlSiCu。
进一步地，所述的惰性气体氛围为氮气。
进一步地，所述快速冷却是在气体流的氛围下进行冷却，在8～12秒内使膜层温度从退火温度降至室温。
进一步地，所述的气体流为惰性气体。
本发明所述的通过成膜机台改善金属间形成桥接短路的方法，在金属膜层淀积之后，先通过一步高温退火工艺，然后迅速降温，对其他工艺高温工艺步骤造成的金属层损伤变性进行修复，使后续更易刻蚀，不易造成金属残留而改善metal bridge的缺陷形成。
附图说明
图1是硅片上金属层出现metal bridge的剖面显微照片，图中箭头所指处为金属线间的刻蚀剩余的金属残留，形成metal bridge，导致导线间短路。
图2是硅片上出现metal bridge缺陷的分布示意图，显示出现metalbridge缺陷的区域主要集中在硅片中心区域。
图3是本发明工艺步骤流程图。
具体实施方式
本发明所述的通过成膜机台改善金属间形成桥接短路的方法,适用于AlCu或AlSiCu金属膜层。具体是使用成膜机台，完成金属膜层淀积，在金属膜层淀积完成之后，进行惰性气体氛围下的高温退火处理，退火温度为300～500℃，然后进行气流快速冷却，使金属膜层从退火温度降至室温。
比如，在400℃的氮气氛围下，对AlCu金属膜层进行退火。退火完成后再迅速通入惰性气体进行冷却，在10秒内将金属膜层的温度从400℃降至室温，完成快速冷却，即可对金属膜层进行修复，解决Cu析出的问题。
本发明所述的通过成膜机台改善金属间形成桥接短路的方法，通过高温退火工艺，然后迅速降温，可以对受损变性的金属层进行修复，使后续刻蚀更加容易，刻蚀更加干净，降低了metal bridge缺陷出现的概率。
本发明通过退火对金属膜层进行表面修复的原理在于：通过背景技术部分的介绍我们已经知道，由于在centura机台待机一段时间后会导致AlCu中的Cu析出，使得刻蚀速率变慢，导致底部的TiN无法打开，形成金属导通，从而导致metal bridge。因此，现使用成膜机台，在惰性气体的保护下，通过高温快速退火的方式，使得其晶型发生变化，其结果就是析出的Cu重新回到AlCu中，从而避免metal bridge的发生。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限定本发明。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种通过成膜机台改善金属间桥接短路的方法，其特征在于：使用成膜机台，完成金属膜层淀积，在金属膜层淀积完成之后，进行惰性气体氛围下的高温退火处理，退火温度为300～500℃，然后进行气流冷却。
2.如权利要求1所述的通过成膜机台改善金属间桥接短路的方法，其特征在于：所述金属膜层为AlCu或AlSiCu。
3.如权利要求1所述的通过成膜机台改善金属间桥接短路的方法，其特征在于：所述的惰性气体氛围为氮气。
4.如权利要求1所述的通过成膜机台改善金属间桥接短路的方法，其特征在于：所述快速冷却是在气体流的氛围下进行冷却，在8～12秒内使膜层温度从退火温度降至室温。
5.如权利要求4所述的通过成膜机台改善金属间桥接短路的方法，其特征在于：所述的气体流为惰性气体。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108847410A (zh) * 2018-06-21 2018-11-20 武汉新芯集成电路制造有限公司 改善焊盘表面缺陷的方法及焊盘的制造方法
CN109671668A (zh) * 2018-12-20 2019-04-23 中芯集成电路（宁波）有限公司 一种半导体器件的制造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5994217A (en) * 1996-12-16 1999-11-30 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Post metallization stress relief annealing heat treatment for ARC TiN over aluminum layers
TW429566B (en) * 1999-10-19 2001-04-11 Taiwan Semiconductor Mfg Method for eliminating the bridge short of metal interconnects
US6468908B1 (en) * 2001-07-09 2002-10-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Al-Cu alloy sputtering method with post-metal quench
CN101140871A (zh) * 2006-09-04 2008-03-12 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体器件中金属硅化物接触的制造方法
CN101252088A (zh) * 2008-03-28 2008-08-27 西安电子科技大学 一种新型增强型A1GaN/GaN HEMT器件的实现方法
CN102651394A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 富士通株式会社 半导体器件及其制造方法以及电源装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5994217A (en) * 1996-12-16 1999-11-30 Chartered Semiconductor Manufacturing Ltd. Post metallization stress relief annealing heat treatment for ARC TiN over aluminum layers
TW429566B (en) * 1999-10-19 2001-04-11 Taiwan Semiconductor Mfg Method for eliminating the bridge short of metal interconnects
US6468908B1 (en) * 2001-07-09 2002-10-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Al-Cu alloy sputtering method with post-metal quench
CN101140871A (zh) * 2006-09-04 2008-03-12 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体器件中金属硅化物接触的制造方法
CN101252088A (zh) * 2008-03-28 2008-08-27 西安电子科技大学 一种新型增强型A1GaN/GaN HEMT器件的实现方法
CN102651394A (zh) * 2011-02-25 2012-08-29 富士通株式会社 半导体器件及其制造方法以及电源装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108847410A (zh) * 2018-06-21 2018-11-20 武汉新芯集成电路制造有限公司 改善焊盘表面缺陷的方法及焊盘的制造方法
CN109671668A (zh) * 2018-12-20 2019-04-23 中芯集成电路（宁波）有限公司 一种半导体器件的制造方法
CN109671668B (zh) * 2018-12-20 2021-04-23 中芯集成电路（宁波）有限公司 一种半导体器件的制造方法

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