CN115799172A - 金属互连线及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种金属互连线及其制造方法，所述金属互连线的制造方法包括：提供一晶圆，所述晶圆上形成有金属层，所述金属层包括铝层；采用含氯气体对所述铝层进行主刻蚀，以去除部分厚度的所述铝层并产生AlCl3；采用所述含氯气体和含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀，以去除剩余厚度的所述铝层后形成铝互连线，在所述梯度过刻蚀过程中逐步增加所述含氟气体的比例，以将所述AlCl3置换为AlF3；采用NH4F溶液浸泡所述晶圆，以去除所述AlF3。本发明的技术方案能够完全去除铝互连线刻蚀之后残留在铝互连线表面的氯离子，以防止铝互连线发生腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及集成电路制造工艺技术领域，特别涉及一种金属互连线及其制造方法。
背景技术
在集成电路制造工艺中，金属铝是常用的金属互连材料，铝刻蚀是半导体芯片制造领域的主要刻蚀工艺之一。金属铝刻蚀工艺的主要步骤包括：突破刻蚀（breakthrough，BT），主刻蚀（main etch，ME），过刻蚀（over etch，OE）以及抽气（purge/pump，PP）。
BT：在金属铝的刻蚀工艺中，由于铝表面极易氧化成氧化铝，这层自生的氧化铝在刻蚀铝的初期会阻隔氯气和铝的接触，阻碍刻蚀的进行，所以一般利用氯化硼的物理轰击以及氯化硼与铝表面的氧化铝反应产生可挥发的聚合物，从而除去铝表面的自然氧化层，具体过程如反应式1。
ME：随后，使用氯气和氯化硼作为刻蚀气体对铝表面进行主刻蚀，氯气与铝能够发生化学反应生成可挥发的氯化铝，生成的氯化铝能够随着气流被带出反应腔。氯化硼一方面能够提供
来垂直轰击硅片表面，从而实现铝层表面各向异性的刻蚀，同时也能够及时反应掉生成的氧化物，促进刻蚀的持续进行，具体过程如反应式2。
OE：随后继续刻蚀铝层表面在主刻蚀过程中未刻蚀干净的少量铝及阻挡层。
在ME和OE步骤中，为了防止氯气对金属铝的侧面和底部进行横向刻蚀从而导致金属线条产生侧向刻蚀和底部缺口，通常需要往刻蚀腔内通入甲烷气体，使之与光刻胶反应生成聚合物沉积在金属的侧壁和底部，从而在金属的侧壁和底部形成阻止氯气侧向刻蚀的保护层。金属铝的厚度越厚或者需要损失的氧化层厚度越多，进行刻蚀的时间越长，需要加入的甲烷气体就越多，以形成更多的聚合物保护层。
PP：在反应过程中，会有少量细小的颗粒杂质混杂到等离子体中，为了避免颗粒杂质在反应结束后随着等离子体的消失而掉落在晶圆上，在刻蚀反应结束后，加少量的功率保持等离子体不消失，往刻蚀腔内通入一定量的气体将颗粒带走，同时也带走了一部分反应副产物，从而确保腔室恢复到初始状态能够进行下一片晶圆刻蚀工艺。
然而，当金属铝刻蚀完成后，硅片表面以及图形侧壁残留的三氯化铝会与空气中的水分发生自循环反应，对金属铝造成严重的金属腐蚀，具体过程如反应式3。
此外，吸附在金属铝表面和硅片表面的氯离子在后续工艺过程中可能会暴露在大气或者水蒸气环境中，使得氯离子在常温常压下能够与水汽生成氯化氢（具体过程如反应式4），进而导致对铝线的腐蚀，进一步导致产品出现可靠性质量问题。
因此，在刻蚀工艺完成后，一般会使用水和氧气的等离子体把氯化物和光刻胶去除，并且在铝表面形成一层氧化铝来保护铝，同时快速将晶圆放入含羟胺类的有机溶剂中进行清洗，以去除氯化铝及吸附在铝表面的氯离子。
而随着芯片的集成度越来越高，芯片的性能要求也越来越高，金属铝连线的高宽比越来越大，很多模拟电路芯片和电源管理芯片产品要求最上面一层金属连线的金属铝厚度达到4微米以上，同时要求金属铝线具有很小的线宽和间隙，线条密集区域的线条与线条之间的间隙小于1.5微米，这种小线宽的厚铝刻蚀工艺非常有挑战，既要通过增加聚合物的量确保过刻蚀过程中不会造成金属线的底部切口缺陷，又要防止含氯聚合物过多引起的金属腐蚀缺陷。为了防止铝线的腐蚀，目前主要有2种思路方法，一是在铝刻蚀工艺完成后彻底清洗残留的氯离子，二是通过沉积二氧化硅隔绝水蒸气。但是，针对线条密集区域的高深宽比、小金属线条间隙的芯片，线条间隙底部的氯化铝和吸附的氯离子很难被清洗干净，且二氧化硅对这种图形的台阶覆盖率有限，加上应力的影响，很容易在拐角处出现裂缝，不能完全隔绝金属铝与大气或者水蒸气接触，从而导致铝线的腐蚀难以避免。
在彻底清洗残留的氯离子方面，有人利用去离子水对铝线干法刻蚀后的晶圆进行预处理除去氯元素，再采用含有氟化铵的氟系药液进行清洗，然后用去离子水对晶圆进行后处理以除去氟元素的方法提高铝线的抗腐蚀能力。这种工艺的弊端在于，在直接利用去离子水对干法刻蚀后的晶圆表面进行预处理过程中，干法刻蚀产生的聚合物氯化铝会与去离子水发生自循环反应，如反应式3所述，从而导致铝线腐蚀。
还有人采用在铝线干法刻蚀腔内先通入冲洗气体冲走大部分氯化铝，之后抽走大部分气体，再通入含氟的气体，通过使用通电解离后的氟离子对氯化铝中的氯离子进行置换的方法去除氯离子，达到预防铝线腐蚀的目的。这种做法的不足之处在于，铝线干法刻蚀后的铝线侧壁被大量的聚合物覆盖，尤其在高深宽比的密集线条区域，在刻蚀工艺完成之后通入含氟气体，氟离子难以有效置换被聚合物覆盖的吸附在铝线表面的氯离子，达不到完全预防铝线腐蚀的目的。
因此，如何完全去除铝互连线刻蚀之后残留在铝互连线表面的氯离子，以防止铝互连线发生腐蚀是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金属互连线及其制造方法，能够完全去除铝互连线刻蚀之后残留在铝互连线表面的氯离子，以防止铝互连线发生腐蚀。
为解决上述技术问题，本发明提供一种金属互连线的制造方法，包括：
提供一晶圆，所述晶圆上形成有金属层，所述金属层包括铝层；
采用含氯气体对所述铝层进行主刻蚀，以去除部分厚度的所述铝层并产生AlCl3；
采用所述含氯气体和含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀，以去除剩余厚度的所述铝层后形成铝互连线，在所述梯度过刻蚀过程中逐步增加所述含氟气体的比例，以将所述AlCl3置换为AlF3；
采用NH4F溶液浸泡所述晶圆，以去除所述AlF3。
优选地，所述含氯气体包括BCl3和Cl2。
优选地，所述含氟气体包括CF4和/或CHF3。
优选地，在采用所述含氯气体对所述铝层进行主刻蚀之前，所述金属互连线的制造方法还包括：
形成抗反射层于所述金属层上；
形成光刻胶层于所述抗反射层上；
执行光刻工艺，以使得所述光刻胶层形成为图案化的光刻胶层；
以所述图案化的光刻胶层为掩膜，刻蚀所述抗反射层和所述铝层表面的自然氧化铝层。
优选地，在采用所述含氯气体和所述含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀之后且在采用NH4F溶液浸泡所述晶圆之前，所述金属互连线的制造方法还包括：
去除所述图案化的光刻胶层。
优选地，采用所述含氯气体和所述含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀的步骤包括：
执行第一阶段过刻蚀，所述含氟气体的流量为所述含氯气体的流量的1/4~1/3，刻蚀时间为所述梯度过刻蚀总时间的1/4~1/3；
执行第二阶段过刻蚀，所述含氟气体的流量与所述含氯气体的流量之比为1:1~2:1，刻蚀时间为所述梯度过刻蚀总时间的1/3~1/2；
执行第三阶段过刻蚀，所述含氟气体的流量与所述含氯气体的流量之比为3:1~5:1，直至去除剩余厚度的所述铝层后形成铝互连线；
停止通入所述含氯气体，继续通入所述含氟气体，以将所述AlCl3置换为AlF3并形成挥发性的HCl气体。
优选地，在采用NH4F溶液浸泡所述晶圆之前，所述金属互连线的制造方法还包括：
采用抽气泵抽走所述挥发性的HCl气体及所述梯度过刻蚀产生的反应副产物。
优选地，在采用NH4F溶液浸泡所述晶圆之后，所述金属互连线的制造方法还包括：
采用去离子水清洗所述晶圆。
优选地，在采用去离子水清洗所述晶圆之后，所述金属互连线的制造方法还包括：
采用IPA对所述晶圆进行干燥处理。
优选地，所述金属层还包括形成于所述晶圆与所述铝层之间的钛/氮化钛层以及形成于所述铝层上的氮化钛层；在采用所述含氯气体对所述铝层进行主刻蚀之前，还对所述氮化钛层进行刻蚀；在采用所述含氯气体和所述含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀之后，还对所述钛/氮化钛层进行刻蚀。
本发明还提供了一种金属互连线，采用所述的金属互连线的制造方法制造。与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益效果：
1、本发明提供的金属互连线的制造方法，包括：提供一晶圆，所述晶圆上形成有金属层，所述金属层包括铝层；采用含氯气体对所述铝层进行主刻蚀，以去除部分厚度的所述铝层并产生AlCl3；采用所述含氯气体和含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀，以去除剩余厚度的所述铝层后形成铝互连线，在所述梯度过刻蚀过程中逐步增加所述含氟气体的比例，以将所述AlCl3置换为AlF3；采用NH4F溶液浸泡所述晶圆，以去除所述AlF3，使得能够完全去除铝互连线刻蚀之后残留在铝互连线表面的氯离子，以防止铝互连线发生腐蚀。
2、本发明提供的金属互连线，由于采用所述的金属互连线的制造方法制造，使得能够完全去除铝互连线刻蚀之后残留在铝互连线表面的氯离子，以防止铝互连线发生腐蚀。
附图说明
图1是本发明一实施例的金属互连线的制造方法的流程图；
图2是使用图1所示的金属互连线的制造方法制成的铝互连线的扫描电子显微镜图；
图3是未使用图1所示的金属互连线的制造方法制成的铝互连线的扫描电子显微镜图。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的金属互连线及其制造方法作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
本发明一实施例提供一种金属互连线的制造方法，参阅图1，所述金属互连线的制造方法包括：
步骤S1，提供一晶圆，所述晶圆上形成有金属层，所述金属层包括铝层；
步骤S2，采用含氯气体对所述铝层进行主刻蚀，以去除部分厚度的所述铝层并产生AlCl3；
步骤S3，用所述含氯气体和含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀，以去除剩余厚度的所述铝层后形成铝互连线，在所述梯度过刻蚀过程中逐步增加所述含氟气体的比例，以将所述AlCl3置换为AlF3；
步骤S4，采用NH4F溶液浸泡所述晶圆，以去除所述AlF3。
下面对本实施例提供的金属互连线的制造方法进行详细介绍。
按照步骤S1，提供一晶圆，在所述晶圆上沉积形成有金属层，所述金属层包括铝层。
其中，所述金属层可以仅包括所述铝层，或者，所述金属层包括所述铝层、形成于所述晶圆与所述铝层之间的钛/氮化钛层以及形成于所述铝层上的氮化钛层。
所述步骤S1可以包括：首先，提供一晶圆，所述晶圆包括衬底以及形成于衬底上的绝缘层，所述绝缘层中形成有导电插塞；随后，在所述绝缘层上沉积所述金属层，所述金属层与导电插塞电连接，所述金属层可以包括铝层，或者所述金属层包括铝层、形成于所述绝缘层与所述铝层之间的钛/氮化钛层以及形成于所述铝层上的氮化钛层。
所述金属层的厚度可以为1μm～5μm。
按照步骤S2，采用含氯气体对所述铝层进行主刻蚀，以去除部分厚度的所述铝层并产生AlCl3（氯化铝）。
优选地，在采用所述含氯气体对所述铝层进行主刻蚀之前，所述金属互连线的制造方法还包括：首先，形成抗反射层于所述金属层上；然后，采用涂布工艺形成光刻胶层于所述抗反射层上；然后，执行光刻工艺，即采用光罩对所述光刻胶层进行曝光和显影，以使得所述光刻胶层形成为图案化的光刻胶层；然后，以所述图案化的光刻胶层为掩膜，刻蚀所述抗反射层和所述铝层表面的自然氧化铝层。
其中，所述光刻胶层的厚度可以为3μm～6μm，所述图案化的光刻胶层的线宽及线间距最小可以为1μm，所述图案化的光刻胶层的高宽比可达4:1。
并且，由于所述铝层表面极易氧化形成自然氧化铝层，在刻蚀所述抗反射层之后，还刻蚀去除所述铝层表面的自然氧化铝层，使得后续采用含氯气体对所述铝层进行主刻蚀时，避免所述自然氧化铝层阻碍所述含氯气体与所述铝层接触。
并且，可以通过往刻蚀腔内通入氩气、三氟甲烷、氯气以及氯化硼对所述抗反射层和自然氧化铝层进行刻蚀，刻蚀参数根据需要刻蚀的抗反射层的厚度进行设定。
并且，若所述金属层还包括形成于所述铝层上的氮化钛层，则在采用所述含氯气体对所述铝层进行主刻蚀之前，还以所述图案化的光刻胶层为掩膜，对所述氮化钛层进行刻蚀。
优选地，所述含氯气体包括BCl3（氯化硼）和Cl2（氯气），氯气作为主要的刻蚀气体。
在以所述图案化的光刻胶层为掩膜，采用所述含氯气体对所述铝层进行主刻蚀的过程中，所述含氯气体与所述铝层发生化学反应，生成可挥发的副产物AlCl3，从而实现对所述铝层进行干法刻蚀，以去除部分厚度的所述铝层。并且，在刻蚀过程中，氯化硼一方面可以提供氯化硼电子，直接垂直轰击所述铝层的表面，达到各向异性的刻蚀，另一方面氯化硼能够与所述铝层表面的自然氧化物保护膜发生反应，从而促使刻蚀的进行。需要说明的是，所述含氯气体的种类不仅限于上述种类，可以根据实际所述铝层的刻蚀效果进行选择。
其中，在采用含氯气体对所述铝层进行主刻蚀时，刻蚀温度可以为40℃～60℃，氯气的流量范围可以为200sccm～500sccm，氯化硼的流量范围可以为50sccm～150sccm，主刻蚀时间根据被刻蚀所述铝层的厚度进行终点侦测得出。
按照步骤S3，采用所述含氯气体和含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀，以去除剩余厚度的所述铝层后形成铝互连线，在所述梯度过刻蚀过程中逐步增加所述含氟气体的比例，以将所述AlCl3置换为AlF3（三氟化铝）。其中，可以以所述图案化的光刻胶层为掩膜，采用所述含氯气体和所述含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀。
优选地，所述含氟气体包括CF4（四氟化碳）和/或CHF3（三氟甲烷）。需要说明的是，所述含氟气体的种类不仅限于上述描述，可以根据实际氯离子与所述含氟气体的反应效果进行选择。
由于在主刻蚀过程中，所述含氯气体与所述铝层反应能够生成大量的氯化铝并伴随大量的氯离子，所述氯离子会吸附在所述铝层表面，容易造成所述铝层表面的金属腐蚀。而所述含氟气体与所述氯离子能够发生置换反应，使得吸附在所述铝层表面的氯离子变成挥发性的氯化氢，氯化铝变成氟化铝，并且生成的挥发性的氯化氢能够从刻蚀腔内排出，从而缓解了所述铝层表面的金属腐蚀。
并且，所述梯度过刻蚀的主要对象为剩余厚度的所述铝层和所述铝层表面的自然氧化铝层，根据需要将过刻蚀分成多个梯度，在所述步骤S2之后继续通入所述含氯气体的同时，逐步通入所述含氟气体，在梯度过刻蚀的过程中，氯化铝中的氯离子和吸附在所述铝层表面的氯离子可以有效的被氟离子置换，随着所述铝层的剩余厚度的减少和自然氧化铝层损失量的增加，逐渐增加含氟气体的比例，在产生更多的聚合物以保护所述铝层形貌的同时，通过过量的氟离子完全置换出氯化铝和吸附在所述铝层表面的氯离子，使氯离子形成挥发性的HCl（氯化氢）气体。且所述铝层暴露在空气中容易被氧化形成自然氧化铝层，因此，在所述梯度过刻蚀中，利用所述氯化硼轰击所述铝层表面的自然氧化铝层，从而除去所述铝层表面的自然氧化铝层。
优选地，以所述图案化的光刻胶层为掩膜，采用所述含氯气体和所述含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀的步骤包括：首先，继续往刻蚀腔内通入所述含氯气体，在通入所述含氯气体的同时，逐渐往所述刻蚀腔内通入所述含氟气体，以对剩余厚度的所述铝层执行第一阶段过刻蚀，其中，所述含氟气体的流量与所述含氯气体的流量之间的比例较小，所述含氟气体的流量优选为所述含氯气体的流量的1/4~1/3，刻蚀时间优选为所述梯度过刻蚀总时间的1/4~1/3；然后，继续通入所述含氯气体与所述含氟气体，以对剩余厚度的所述铝层执行第二阶段过刻蚀，其中，在减小所述含氯气体的流量的同时，增大所述含氟气体的流量，所述含氟气体的流量与所述含氯气体的流量之比优选为1:1~2:1，刻蚀时间优选为所述梯度过刻蚀总时间的1/3~1/2；然后，进一步减小所述含氯气体的流量，并进一步增大所述含氟气体的流量，以对剩余厚度的所述铝层执行第三阶段过刻蚀，所述含氟气体的流量与所述含氯气体的流量之比优选为3:1~5:1，直至去除剩余厚度的所述铝层后形成铝互连线；然后，停止通入所述含氯气体，继续通入所述含氟气体，以通过过量的氟离子将所述AlCl3和吸附在所述铝层表面的氯离子置换为AlF3并形成挥发性的HCl气体。
需要说明的是，梯度过刻蚀的各个阶段的时间以及所述含氟气体与所述含氯气体的流量比例不仅限于上述范围，在其他实施例中，可以根据所述铝层实际需要进行刻蚀的厚度进行调整。
若所述金属层还包括形成于所述晶圆与所述铝层之间的钛/氮化钛层，则在采用所述含氯气体和所述含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀之后，还对所述钛/氮化钛层进行刻蚀。
按照步骤S4，采用NH4F（氟化铵）溶液浸泡所述晶圆，以去除所述铝层表面的AlF3。
优选地，在采用NH4F溶液浸泡所述晶圆之前，所述金属互连线的制造方法还包括：采用抽气泵抽走所述挥发性的HCl气体及所述梯度过刻蚀产生的反应副产物。在所述梯度过刻蚀的过程中，采用所述含氟气体将所述铝层表面吸附的氯离子置换为易挥发的HCl气体，并通过抽气泵将HCl气体除去，从而消除了所述氯离子对所述铝层的金属腐蚀，极大地保护了所述铝层。此外，采用抽气泵将所述刻蚀腔内其他气体以及易被抽除的反应副产物除去，对所述铝层进行抽气清洁，方便后续对所述铝层进行工艺制作。
优选地，在采用抽气泵抽走所述挥发性的HCl气体及所述梯度过刻蚀产生的反应副产物之后且在采用NH4F溶液浸泡所述晶圆之前，所述金属互连线的制造方法还包括：去除所述图案化的光刻胶层，将所述铝层在未刻蚀之前涂布的光刻胶去除干净，方便后续对所述铝层进行工艺制作。
优选地，在采用NH4F溶液浸泡所述晶圆之后，所述金属互连线的制造方法还包括：采用去离子水清洗所述晶圆。
优选地，在采用去离子水清洗所述晶圆之后，所述金属互连线的制造方法还包括：采用IPA（吲哚丙酸）对所述晶圆进行干燥处理。
在所述梯度过刻蚀的过程中，所述含氟气体与所述氯化铝结合生成所述氟化铝，所述氟化铝是不挥发且性能稳定的离子化合物，在所述刻蚀腔内很难抽气抽走，但所述氟化铝易与所述氟化铵反应生成水溶性的四氟铝酸铵（NH4AlF4），所述四氟铝酸铵能够被去离子水溶解。因此，将所述晶圆置于所述含有氟化铵的溶液中浸泡，可以溶解所述晶圆上的所述铝层在所述梯度过刻蚀中产生的氯化铝聚合物。在溶解所述晶圆表面的氯化铝聚合物以后，通过大量的去离子水对所述晶圆进行清洗，并对所述晶圆进行干燥，即可完全去除所述晶圆表面的四氟铝酸铵与氟离子，进而使得所述铝层表面的氯离子和氟离子均被去除，从而防止所述铝层发生金属腐蚀，且避免了金属铝底部由于聚合物堆积从而发生切口缺陷。
综上所述，本发明提供的金属互连线的制造方法，包括：提供一晶圆，所述晶圆上形成有金属层，所述金属层包括铝层；采用含氯气体对所述铝层进行主刻蚀，以去除部分厚度的所述铝层并产生AlCl3；采用所述含氯气体和含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀，以去除剩余厚度的所述铝层后形成铝互连线，在所述梯度过刻蚀过程中逐步增加所述含氟气体的比例，以将所述AlCl3置换为AlF3；采用NH4F溶液浸泡所述晶圆，以去除所述AlF3，使得能够完全去除铝互连线刻蚀之后残留在铝互连线表面的氯离子，以防止铝互连线发生腐蚀。
此外，本发明还提供了一种金属互连线，采用所述的金属互连线的制造方法制造。
下面参阅图2～图3对本发明提供的金属互连线进行详细介绍。
所述金属互连线的制造方法具体参见上述介绍，在此不再赘述。
在本发明的一实施例中，首先，提供一晶圆，对所述晶圆进行沉积金属层；随后，在所述金属层上形成抗反射层，并在所述抗反射层上进行涂布光刻胶，随后，采用光罩对所述光刻胶层进行曝光和显影，以使得所述光刻胶层形成图案化的光刻胶层；随后，以所述图案化的光刻胶层为掩膜，采用所述含氯气体对所述铝层进行主刻蚀从而在所述铝层表面生成氯化铝且伴随大量的氯离子；随后，采用所述含氯气体和所述含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀并去除所述铝层表面的氯离子；随后，采用抽气泵抽走刻蚀腔内氯化氢气体和其他气体以及易被抽除的反应副产物；随后，采用原位去胶去除所述铝层表面涂布的光刻胶层；随后，采用氟化铵溶液浸泡所述晶圆，并采用去离子水清洗所述晶圆从而去除所述铝层表面的氯化铝的一些聚合物；最后，采用吲哚丙酸对所述晶圆干燥从而得到制成的铝互连线。采用所述金属互连线的制造方法制成的铝互连线相较于采用现有的铝线干法刻蚀的方法制成的铝互连线，所述金属互连线的制造方法制成的铝互连线的表面没有残留的氯离子，且所述金属互连线的制造方法制成的铝互连线具有一定的抗腐蚀能力。
参阅图2和图3，图2为使用本发明的金属互连线的制造方法制成的铝互连线的扫描电子显微镜图，图3为未使用本发明的金属互连线的制造方法制成的铝互连线的扫描电子显微镜图。通过对比图2和图3可知，未使用所述金属互连线的制造方法制成的铝互连线在放置几个小时后，铝互连线L2的侧壁出现了明显的腐蚀缺陷，而使用所述金属互连线的制造方法制成的铝互连线L1的边缘光滑平整，没有出现明显的腐蚀缺陷。由此，证明了所述金属互连线的制造方法制成的铝互连线能够有效防止发生金属腐蚀。
综上所述，本发明提供的一种金属互连线，由于采用所述的金属互连线的制造方法制造，使得能够完全去除铝互连线刻蚀之后残留在铝互连线表面的氯离子，以防止铝互连线发生腐蚀。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (11)
1.一种金属互连线的制造方法，其特征在于，包括：
提供一晶圆，所述晶圆上形成有金属层，所述金属层包括铝层；
采用含氯气体对所述铝层进行主刻蚀，以去除部分厚度的所述铝层并产生AlCl3；
采用所述含氯气体和含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀，以去除剩余厚度的所述铝层后形成铝互连线，在所述梯度过刻蚀过程中逐步增加所述含氟气体的比例，以将所述AlCl3置换为AlF3；
采用NH4F溶液浸泡所述晶圆，以去除所述AlF3。
2.如权利要求1所述的金属互连线的制造方法，其特征在于，所述含氯气体包括BCl3和Cl2。
3.如权利要求1所述的金属互连线的制造方法，其特征在于，所述含氟气体包括CF4和/或CHF3。
4.如权利要求1所述的金属互连线的制造方法，其特征在于，在采用所述含氯气体对所述铝层进行主刻蚀之前，所述金属互连线的制造方法还包括：
形成抗反射层于所述金属层上；
形成光刻胶层于所述抗反射层上；
执行光刻工艺，以使得所述光刻胶层形成为图案化的光刻胶层；
以所述图案化的光刻胶层为掩膜，刻蚀所述抗反射层和所述铝层表面的自然氧化铝层。
5.如权利要求4所述的金属互连线的制造方法，其特征在于，在采用所述含氯气体和所述含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀之后且在采用NH4F溶液浸泡所述晶圆之前，所述金属互连线的制造方法还包括：
去除所述图案化的光刻胶层。
6.如权利要求1所述的金属互连线的制造方法，其特征在于，采用所述含氯气体和所述含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀的步骤包括：
执行第一阶段过刻蚀，所述含氟气体的流量为所述含氯气体的流量的1/4~1/3，刻蚀时间为所述梯度过刻蚀总时间的1/4~1/3；
执行第二阶段过刻蚀，所述含氟气体的流量与所述含氯气体的流量之比为1:1~2:1，刻蚀时间为所述梯度过刻蚀总时间的1/3~1/2；
执行第三阶段过刻蚀，所述含氟气体的流量与所述含氯气体的流量之比为3:1~5:1，直至去除剩余厚度的所述铝层后形成铝互连线；
停止通入所述含氯气体，继续通入所述含氟气体，以将所述AlCl3置换为AlF3并形成挥发性的HCl气体。
7.如权利要求6所述的金属互连线的制造方法，其特征在于，在采用NH4F溶液浸泡所述晶圆之前，所述金属互连线的制造方法还包括：
采用抽气泵抽走所述挥发性的HCl气体及所述梯度过刻蚀产生的反应副产物。
8.如权利要求1所述的金属互连线的制造方法，其特征在于，在采用NH4F溶液浸泡所述晶圆之后，所述金属互连线的制造方法还包括：
采用去离子水清洗所述晶圆。
9.如权利要求8所述的金属互连线的制造方法，其特征在于，在采用去离子水清洗所述晶圆之后，所述金属互连线的制造方法还包括：
采用IPA对所述晶圆进行干燥处理。
10.如权利要求1所述的金属互连线的制造方法，其特征在于，所述金属层还包括形成于所述晶圆与所述铝层之间的钛/氮化钛层以及形成于所述铝层上的氮化钛层；在采用所述含氯气体对所述铝层进行主刻蚀之前，还对所述氮化钛层进行刻蚀；在采用所述含氯气体和所述含氟气体对剩余厚度的所述铝层进行梯度过刻蚀之后，还对所述钛/氮化钛层进行刻蚀。
11.一种金属互连线，其特征在于，采用如权利要求1~10中任一项所述的金属互连线的制造方法制造。
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