[发明专利]改善顶层金属层的黏附强度的方法

说明书

本发明公开了一种改善顶层金属层的黏附强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、形成顶层金属层并进行图形化；步骤二、沉积钝化层；步骤三、沉积第二氧化硅层；步骤四、去除各顶层金属层图形块的顶部的第二氧化硅层，各顶层金属层图形块的侧面和块之间的第二氧化硅层保留，通过所保留的第二氧化硅增加各顶层金属层图形块和底部的层间膜的粘附力。本发明能提高顶层金属层的黏附强度，防止顶层金属层的小块图形的掉落，同时还能防止针孔的产生。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种改善顶层金属层的黏附强度的方法。

背景技术

在现有一些工艺中，如绝缘衬底上的硅(Silicon-On-Insulator，SOI)相关工艺中，会采用厚铝做顶层金属层(top metal)。有些特殊结构的铝线，如小块的图形，容易在后续的背面研磨(backside grinding)工艺中被破坏。如图1所示，是现有工艺中顶层金属层中出现图形块掉落的照片；图1中标记101所对应的椭圆圈内就丢失了一块金属块图形。其原因可能是这些小块图形和底部的氧化层(oxide)即顶层的层间膜的接触面积不够，在背面工艺的去胶带(de-tape)过程中，或者backside grinding受压的时候，受到了破坏。最终会影响器件的性能。

为了防止类似图1所示的小块图形的掉落，现有一种方法是直接增加钝化层(passivation)的厚度，而直接增加钝化层的厚度容易形成针孔(pinhole)，如图2所示，是现有工艺中增加钝化层厚度时所产生的针孔照片，图2中标记102所示的圈内就存在了一个竖直的针孔103。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种改善顶层金属层的黏附强度的方法，能提高顶层金属层的黏附强度，防止顶层金属层的小块图形的掉落，同时还能防止针孔的产生。

为解决上述技术问题，本发明提供的改善顶层金属层的黏附强度的方法包括如下步骤：

步骤一、在由氧化硅组成的最顶层的层间膜的表面形成顶层金属层，对所述顶层金属层进行图形化形成多个顶层金属层图形块。

步骤二、沉积钝化层，所述钝化层覆盖在各所述顶层金属层图形块的顶部表面、侧面和各所述顶层金属层图形块之间的所述层间膜表面；控制所述钝化层的厚度使在各所述顶层金属层图形块的侧面不形成针孔。

步骤三、沉积第二氧化硅层，所述第二氧化硅层覆盖在所述钝化层表面。

步骤四、去除各所述顶层金属层图形块的顶部表面的所述钝化层表面的所述第二氧化硅层，各所述顶层金属层图形块的整个侧面或底部侧面的所述第二氧化硅层保留，各所述顶层金属层图形块之间的所述钝化层表面的所述第二氧化硅层保留，通过所保留的所述第二氧化硅增加各所述顶层金属层图形块和底部的所述层间膜的粘附力。

进一步的改进是，所述顶层金属层的材料为铝。

进一步的改进是，所述钝化层的材料为氮化硅或氮氧化硅。

进一步的改进是，步骤四包括如下分步骤：

步骤41、涂布一层底部抗反射涂层(BARC)，所述底部抗反射涂层将各所述顶层金属层图形块之间的区域的底部填充或完全填充。

步骤42、以所述钝化层为终止层进行全面回刻工艺去除各所述顶层金属层图形块的顶部表面的所述钝化层表面的所述第二氧化硅层；各所述顶层金属层图形块的整个侧面或底部侧面的所述第二氧化硅层以及各所述顶层金属层图形块之间的所述钝化层表面的所述第二氧化硅层在所述底部抗反射涂层的保护下而保留。

步骤43、去除所述底部抗反射涂层。

进一步的改进是，步骤三中沉积的所述第二氧化硅层的厚度为各所述顶层金属层图形块的高度的1/3～1/2。

进一步的改进是，步骤四之后还包括进行背面工艺。