[发明专利]金属互连结构的形成方法

说明书

本申请公开了一种金属互连结构的形成方法，包括：对第一IMD进行刻蚀，形成第一通孔，第一IMD下形成有高压器件；形成第一金属层，对第一金属层进行平坦化处理，去除第一通孔外其它区域的第一金属层，第一通孔内的第一金属层形成第一接触通孔；在第一IMD上形成第二IMD；对第二IMD进行刻蚀，形成第二通孔；形成第二金属层，对第二金属层进行平坦化处理，去除第二通孔外其它区域的第二金属层，第二通孔内的第二金属层形成第二接触通孔；当第一IMD和第二IMD的厚度之和大于目标厚度时，第二接触通孔用于和后续工序中形成的电极连接，该目标厚度大于6微米。本申请通过相同的工艺叠加形成高压器件的金属互连结构，在节省成本的基础上实现了高压器件的引出。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种金属互连结构的形成方法。

背景技术

半导体制造的后端(back end of line，BEOL)工序中，通常是在层间金属介质(inter metal dielectric，IMD)中刻蚀形成接触通孔(via)的沟槽后，填充金属，再对金属进行平坦化后形成接触通孔，该接触通孔用于和后续工序中形成的电极连接。

对于高压(high voltage，HV)器件(应用于交流电压在1000伏特(V)以上，或直流电压在1500V以上用电环境中的半导体器件)，需要形成较厚(一般大于6微米(μm))的IMD以保护位于IMD下层的器件。然而，单层的IMD的厚度受到设备的沉积时间，以及后续的平坦化工艺的一致性的制约，通常将厚度维持在3微米以内，鉴于此，相关技术中提出了分层生长叠加的方式实现高压器件的引出。

参考图1，其示出了相关技术中形成的高压器件的金属互连结构的剖面示意图。如图1所示，该金属互连结构包括第一IMD111、形成于第一IMD111中的第一接触通孔1110、形成于第一IMD111上的金属层120、形成于金属层120上的第二IMD112以及形成于第二IMD112中的第二接触通孔1120。其中，第二接触通孔1120的底部与金属层120的顶部连接，第一接触通孔1110的顶部与金属层120的底部连接。其中，第二接触通孔1120用于和后续工序中形成电极连接，第一IMD111和第二IMD112的厚度之和大于高压器件所需的IMD厚度。

然而，相关技术中提供的高压器件的金属互连结构在形成过程中由于需要形成金属层，因此需要额外的光刻和沉积工艺，形成过程较为复杂，制造成本较高。

发明内容

本申请提供了一种金属互连结构的形成方法，可以解决相关技术中提供的高压器件的金属互连结构的形成方法由于形成过程较为复杂所导致的制造成本较高的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种金属互连结构的形成方法，所述方法应用于高压器件的后端工序中，所述方法包括：

对第一IMD进行刻蚀，形成第一通孔，所述第一IMD下形成有所述高压器件；

形成第一金属层，所述第一金属层填充所述第一通孔，对所述第一金属层进行平坦化处理，去除所述第一通孔外其它区域的第一金属层，所述第一通孔内的第一金属层形成第一接触通孔；

在所述第一IMD上形成第二IMD；

对所述第二IMD进行刻蚀，形成第二通孔，其中，对所述第二IMD进行刻蚀时使用的掩模版和对所述第一IMD进行刻蚀时使用的掩模版相同；

形成第二金属层，所述第二金属层填充所述第二通孔，对所述第二金属层进行平坦化处理，去除所述第二通孔外其它区域的第二金属层，所述第二通孔内的第二金属层形成第二接触通孔，所述第二接触通孔的底部与所述第一接触通孔的顶部连接；

当所述第一IMD和所述第二IMD的厚度之和大于目标厚度时，所述第二接触通孔用于和后续工序中形成的电极连接，所述目标厚度大于6微米。

可选的，所述第一通孔的顶部包括截面为梯形的第一开口；