发明名称 制造积体电路中互连层的嵌刻制程
摘要 本发明说明了一种使用一掺杂及未掺杂氧化物ILD之嵌刻制程。该碳掺杂氧化物与无碳氧化物间之选择性除了将机械强度提供给结构之外,还提供了该等ILD间之一蚀刻终止层。
申请公布号 TWI251898 申请公布日期 2006.03.21
申请号 TW093139849 申请日期 2004.12.21
申请人 英特尔股份有限公司 发明人 维拉利 杜宾;马克雷 休斯恩;马克 鲍尔
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种制造互连层之方法,包含下列步骤: 在下方的第一碳掺杂氧化物层上形成无碳氧化物 层; 在该无碳氧化物上形成第二碳掺杂氧化物层; 在该无碳氧化物层及该第二碳掺杂氧化物层中蚀 刻若干开孔; 在该碳掺杂氧化物中蚀刻若干沟槽;以及 以阻障层及导电材料填满该等开孔及沟槽。 2.如申请专利范围第1项之方法,其中该无碳氧化物 包含二氧化矽或氟掺杂氧化物。 3.如申请专利范围第2项之方法,其中用来蚀刻该等 开孔的蚀刻剂以比蚀刻该无碳氧化物较慢的速率 蚀刻该碳掺杂氧化物。 4.如申请专利范围第3项之方法,其中系将相同的蚀 刻剂用来蚀刻该无碳氧化物及碳掺杂氧化物。 5.如申请专利范围第4项之方法,其中对该无碳氧化 物及该碳掺杂氧化物的该蚀刻是电浆蚀刻。 6.如申请专利范围第1项之方法,包含下列步骤:在 以阻障层及导电材料填满该等开孔及沟槽之后,将 该第二碳掺杂氧化物层的上表面平坦化,以便自该 第二碳掺杂氧化物层的该上表面去除该阻障层及 导电材料。 7.如申请专利范围第6项之方法,包含下列步骤:在 该等沟槽中之该导电材料之上形成披覆材料。 8.如申请专利范围第7项之方法,其中该披覆材料包 含钴。 9.如申请专利范围第8项之方法,包含下列步骤:在 蚀刻该第二碳掺杂氧化物层中之该等沟槽之前,先 以牺牲光吸收材料填满该等开孔。 10.如申请专利范围第9项之方法,其中在该碳掺杂 氧化物中蚀刻的该等沟槽之深度大约等于该第二 碳掺杂氧化物层之厚度。 11.如申请专利范围第10项之方法,包含下列步骤:重 复申请专利范围第10项之方法,以便制造一上方的 额外之互连层。 12.一种制造具有若干通孔及导体的互连层之方法, 包含下列步骤: 在下方的第一碳掺杂氧化物层上形成无碳氧化物 层; 在该无碳氧化物层上形成第二碳掺杂氧化物层; 蚀刻穿过该第二碳掺杂氧化物层及该无碳氧化物 层的若干开孔,以便露出下方的各导体; 在该第二碳掺杂氧化物层中蚀刻若干沟槽,该等沟 槽具有大约等于该第二碳掺杂氧化物层的厚度之 一深度; 以一阻障层及一导电材料填满该等开孔及沟槽; 将该第二碳掺杂氧化物层的一上表面平坦化,以便 自该等沟槽之间去除该阻障层及导电材料,而留下 该等沟槽中之导体;以及 在该等导体之上形成披覆层。 13.如申请专利范围第12项之方法,其中该无碳氧化 物是二氧化矽或氟掺杂氧化物。 14.如申请专利范围第13项之方法,其中该披覆层包 含以无电方式选择性地沈积之钴。 15.如申请专利范围第14项之方法,其中该阻障层包 含钽,且该导电材料包含铜。 16.如申请专利范围第15项之方法,包含下列步骤:在 蚀刻该第二碳掺杂氧化物层中之该等沟槽之前,先 以牺牲光吸收材料填满该等开孔。 17.如申请专利范围第12项之方法,包含下列步骤:重 复申请专利范围第12项之步骤,以便形成一上方的 互连层。 18.如申请专利范围第16项之方法,包含下列步骤:重 复申请专利范围第16项所界定之方法,以便形成一 额外的上方之互连层。 19.一种互连层,包含: 无碳氧化物层; 穿过该无碳氧化物层而配置且接触各下方导体之 通孔; 在该无碳氧化物层上形成的碳掺杂氧化物层; 该碳掺杂氧化物层中内嵌的若干导体,而至少某些 该等导体与该等通孔中之一些下方通孔接触;以及 在该等导体之上配置的披覆层。 20.如申请专利范围第19项之互连层,其中该无碳氧 化物层之厚度大约等于该等通孔之厚度,且其中该 碳掺杂氧化物层之厚度大约等于该等导体之厚度 。 21.如申请专利范围第20项之互连层,其中系在该等 通孔与该无碳氧化物之间且在该等导体与该碳掺 杂氧化物之间配置阻障层材料层。 22.如申请专利范围第21项之互连层,其中该等通孔 及导体包含铜。 23.一种互连结构,包含: 复数层的互连层,每一层具有若干通孔、及该等通 孔之上配置的若干导体,且其中每一互连层包含: 无碳氧化物层,该无碳氧化物层之厚度大约等于该 等通孔之高度;以及 碳掺杂氧化物层,该碳掺杂氧化物层之厚度大约等 于该等导体之厚度。 24.如申请专利范围第23项之互连结构,其中该等导 体及通孔包含铜。 25.如申请专利范围第24项之互连结构,包含在该等 导体的每一导体的上表面上配置之钴披覆层。 图式简单说明: 图1是一先前技术的互连结构之一横断面图。系将 该图用来示出可能在一未接着的通孔中发生的微 沟槽形成现象。 图2-6示出根据本发明的一实施例之一方法。 图2是其上具有一第一互连层的一基材之一横断面 图。 图3示出具有利用一无碳氧化物层及一碳掺杂氧化 物层形成的一ILD之图2所示之结构。 图4示出在将开孔及沟槽蚀刻到该等氧化物层之后 的图3所示之结构。 图5示出在形成了一导电层、平坦化、且在导体上 形成了披覆层之后的图4所示之结构。 图6示出在制造了一额外的互连层之后的图5所示 之结构。
地址 美国