发明名称 在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法
摘要 一种在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,包括提供一基底结构,其上已形成具有一介层洞插塞的介电层,续于介电层上依序形成内金属介电层、绝缘层和硬罩幕层。之后,在硬罩幕层上形成一光阻层,并定义硬罩幕层直到暴露出绝缘层的表面,续以氧电浆灰化法和湿式化学移除法去除光阻层。接着,以硬罩幕层为罩幕,蚀刻绝缘层和内金属介电层,直到暴露出介层洞插塞,以形成金属线沟渠。尔后,于金属线沟渠中沈积一金属层,再以化学机械研磨法移除硬罩幕层上多余的金属层,直至暴露出绝缘层,其中在金属线沟渠中形成的金属线与介层洞插塞电性耦接。然后,进行化学机械研磨步骤后的清洗步骤。
申请公布号 TW389988 申请公布日期 2000.05.11
申请号 TW087107991 申请日期 1998.05.22
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 黄益民
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 詹铭文 台北巿罗斯福路二段一○○号七楼之一
主权项 1.一种在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,包括下列步骤:提供一基底结构,该基底结构的表面上已形成一介电层,且该介电层中已形成一介层洞插塞;于该介电层上形成一内金属介电层;于该内金属介电层上依序形成一绝缘层和一硬罩幕层;于该硬罩幕层上形成一光阻层,且暴露出部份该硬罩幕层的表面;蚀刻该硬罩幕层直到暴露出该绝缘层的表面,且形成一浅沟渠;以氧电浆灰化法和湿式化学移除法去除该光阻层;以该硬罩幕层为罩幕,蚀刻该绝缘层和该内金属介电层,直到暴露出该介层洞插塞,以形成一金属线沟渠;形成与该硬罩幕层和该金属线沟渠共形的一黏着/阻障层;于该黏着/阻障层上形成一金属层,并且填满该金属线沟渠;以一化学机械研磨步骤移除该黏着/阻障层上的该金属层,直至暴露出该绝缘层,并且在该金属线沟渠中形成一金属线,其中该金属线与该介层洞插塞电性耦接;以及进行该化学机械研磨步骤后的一清洗步骤。2.如申请专利范围第1项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该内金属介电层的材质包括HSQ、FSG、Flare、SILK和Parylene其中之一。3.如申请专利范围第1项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该内金属介电层的厚度约为5000埃至7000埃。4.如申请专利范围第1项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该绝缘层包插氧化矽层。5.如申请专利范围第1项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该绝缘层厚度约为2000埃。6.如申请专利范围第1项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该硬罩幕层包括钛、氮化钛、钽、氮化钽和氮化钨层其中之一。7.如申请专利范围第1项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该硬罩幕层的厚度约为300埃至500埃。8.如申请专利范围第1项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中蚀刻该硬罩幕层的方法包括反应性离子蚀刻法。9.如申请专利范围第1项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中蚀刻该绝缘层和该内金属介电层的方法包括反应性离子蚀刻法。10.如申请专利范围第1项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该黏着/阻障层包括钛、氮化钛、钽、氮化钽和氮化钨层其中之一。11.一种在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中提供一基底结构,该基底结构的表面上已形成一介电层,且该介电层中已形成一介层洞插塞,包括下列步骤:于该介电层上形成一内金属介电层;于该内金属介电层上依序形成一绝缘层和一硬罩幕层;定义该硬罩幕层以形成一浅沟渠,且暴露出部份该绝缘层的表面;以该硬罩幕层为罩幕,蚀刻该绝缘层和该内金属介电层,直到暴露出该介层洞插塞,以形成一金属线沟渠;于该硬罩幕层上形成一金属层,并且填满该金属线沟渠;以及移除该硬罩幕层上的该金属层,直至暴露出该绝缘层,并且在该金属线沟渠中形成一金属线,其中该金属线与该介层洞插塞电性耦接。12.如申请专利范围第11项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该内金属介电层的材质包括HSQ、FSG、Flare、SILK和Parylene其中之一。13.如申请专利范围第11项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该内金属介电层的厚度约为5000埃至7000埃。14.如申请专利范围第11项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该绝缘层包括氧化矽层。15.如申请专利范围第11项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该绝缘层厚度约为2000埃。16.如申请专利范围第11项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该硬罩幕层包括钛、氮化钛、钽、氮化钽和氮化钨层其中之一。17.如申请专利范围第11项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该硬罩幕层的厚度约为300埃至500埃。18.如申请专利范围第11项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中定义该硬罩幕层的步骤包括:于该硬罩幕层上形成一光阻层,且暴露出部份该硬罩幕层的表面;蚀刻该硬罩幕层直到暴露出该绝缘层的表面,且形成该浅沟渠;以及以氧电浆灰化法和湿式化学移除法去除该光阻层。19.如申请专利范围第18项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中蚀刻该硬罩幕层的方法包括反应性离子蚀刻法。20.如申请专利范围第11项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中蚀刻该绝缘层和该内金属介电层的方法包括反应性离子蚀刻法。21.如申请专利范围第11项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中形成该金属层的方法更包括形成与该硬罩幕层和该金属线沟渠共形的一黏着/阻障层。22.如申请专利范围第21项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该黏着/阻障层包括钛、氮化钛、钽、氮化钽和氮化钨层其中之一。23.如申请专利范围第11项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中移除该硬罩幕层上的该金属层的方法包括一化学机械研磨步骤,并且在该化学机械研磨步骤之后进行一清洗步骤。24.一种在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中提供一基底结构,该基底结构的表面上已形成一介电层,且该介电层中已形成一介层洞插塞,包括下列步骤:于该介电层上形成一内金属介电层;于该内金属介电层上形成一硬罩幕层;定义该硬罩幕层以形成一浅沟渠,且暴露出部份该内金属介电层的表面;以该硬罩幕层为罩幕,蚀刻该内金属介电层,直到暴露出该介层洞插塞,以形成一金属线沟渠;于该硬罩幕层上形成一金属层,并且填满该金属线沟渠;以及移除该硬罩幕层上的该金属层,直至暴露出该硬罩幕层,并且在该金属线沟渠中形成一金属线,其中该金属线与该介层洞插塞电性耦接。25.如申请专利范围第24项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该内金属介电层的材质包括HSQ、FSG、Flare、SILK和Parylene其中之一。26.如申请专利范围第24项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该内金属介电层的厚度约为5000埃至7000埃。27.如申请专利范围第24项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中形成该硬罩幕层之前更包括形成一绝缘层。28.如申请专利范围第27项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该绝缘层包括氧化矽层。29.如申请专利范围第27项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该绝缘层厚度约为2000埃。30.如申请专利范围第24项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该硬罩幕层包括钛、氮化钛、钽、氮化钽和氮化钨层其中之一。31.如申请专利范围第24项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该硬罩幕层的厚度约为300埃至500埃。32.如申请专利范围第24项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中定义该硬罩幕层的步骤包括:于该硬罩幕层上形成一光阻层,且暴露出部份该硬罩幕层的表面;蚀刻该硬罩幕层直到暴露出该内金属介电层的表面,且形成该浅沟渠;以及以氧电浆灰化法和湿式化学移除法去除该光阻层。33.如申请专利范围第32项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中蚀刻该硬罩幕层的方法包括反应性离子蚀刻法。34.如申请专利范围第24项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中蚀刻该内金属介电层的方法包括反应性离子蚀刻法。35.如申请专利范围第24项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中形成该金属层的方法更包括形成与该硬罩幕层和该金属线沟渠共形的一黏着/阻障层,且该黏着/阻障层与该介电层相接触。36.如申请专利范围第35项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中该黏着/阻障层包括钛、氮化钛、钽、氮化钽和氮化钨层其中之一。37.如申请专利范围第24项所述之在低介电常数介电层中形成金属内连线的方法,其中移除该硬罩幕层上的该金属层的方法包括一化学机械研磨步骤,并且在该化学机械研磨步骤之后进行一清洗步骤。图式简单说明:第一图A至第一图E系绘示习知在低介电常数介电层中形成金属内连线之制造流程的剖面示意图;以及第二图A至第二图F系绘示根据本发明之一较佳实施例,一种在低介电常数介电层中形成金属内连线之制造流程的剖面示意图。
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