发明名称 半导体装置之多层金属线的形成方法(一) METHOD FOR FORMING MULTI-LAYER METAL LINE OF SEMICONDUCTOR DEVICE
摘要 本发明系揭示用于形成一半导体装置之一多层金属线的方法,包含之步骤有:(a)形成一具有一低介电常数之第一绝缘薄膜于一具有一较下层金属线于其上的一半导体基板上;(b)形成并且平整化一第一氧化物膜于该第一绝缘薄膜上;(c)回蚀该第一氧化物膜以及该第一绝缘薄膜,直到一预定厚度之第一绝缘薄膜残留于该较下层金属线上;(d)形成并且平整化一具有一低介电常数之第二绝缘薄膜于该产生结构之整个表面上;(e)形成一第二氧化物膜于该第二绝缘薄膜上;(f)选择性地蚀刻该第二氧化物膜以及该第一与该第二绝缘薄膜以形成一使该较下层金属线曝光之接点通孔;(g)形成一黏性薄膜/扩散阻隔膜于该产生结构之整个表面上;以及(i)形成一填补该接点通孔之接点孔塞,并且形成接触该接点孔塞之一较上层金属线。因此,该整体制程系被简化,该装置之特性系被改善,以及该装置之高整合系被实现。
申请公布号 TWI233661 申请公布日期 2005.06.01
申请号 TW091137866 申请日期 2002.12.30
申请人 海力士半导体股份有限公司 发明人 尹准皓
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;李明宜 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种半导体装置之多层金属线的形成方法,包含之步骤有:(a)形成一具有一低介电常数之第一绝缘薄膜,于一具有一较下层金属线于其上的一半导体基板上;(b)形成并且平整化一第一氧化物膜于该第一绝缘薄膜上;(c)回蚀该第一氧化物膜以及该第一绝缘薄膜,直到一预定厚度之第一绝缘薄膜残留于该较下层金属线上;(d)形成并且平整化一具有一低介电常数之第二绝缘薄膜于该产生结构之整个表面上;(e)形成一第二氧化物膜于该第二绝缘薄膜上;(f)选择性地蚀刻该第二氧化物膜以及该第一与该第二绝缘薄膜以形成一使该较下层金属线曝光之接点通孔;(g)形成一黏性薄膜/扩散阻隔膜于该产生结构之整个表面上;以及(i)形成一填补该接点通孔之接点孔塞,并且形成接触该接点孔塞之一较上层金属线。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中于步骤(a)中,该第一绝缘薄膜系藉由一螺旋涂布制程,以4000至6000之厚度形成。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中于该步骤(b)中,该第一氧化物膜系藉由一电浆加强化学气相沈积,以5000至7000之厚度形成。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中于该步骤(b)中,该平面化系藉由一化学机械研磨制程而执行。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中利用碳氟化合物气体以及于回蚀后达到500至1000范围之后残留的该第一绝缘薄膜之厚度,步骤(c)系被执行。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该步骤(c)系于1x1010ion/cm3之离子密度,1000至1500m托尔之压力范围、800至1200瓦特之功率范围,具有40至60立方公分/分钟(sccm)之流率范围的CHF3,具有100至150立方公分/分钟(sccm)之流率范围的CF4、以及具有1000至1500立方公分/分钟(sccm)之流率的Ar之条件下,于一设备中执行。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中更包含一于该回蚀步骤之后的清除制程。8.如申请专利范围第1项所述之该方法,其中该步骤(d)系藉由一螺旋涂布制程而被执行以获得6000至7000厚的平整化之第二绝缘薄膜。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该步骤(e)之该第二氧化物膜形成500至1000之厚度。10.如申请专利范围第1项所述之该方法,其中蚀刻该步骤(e)之第二氧化物膜的该制程系以1x1010ion/cm3之离子密度,30至50m托(torr)之压力范围,1800至2200瓦特之源功率范围,1300至1600瓦特之偏压功率范围,具有一20至30立方公分/分钟(sccm)之流速的CHF3,具有50至80立方公分/分钟(sccm)之流速的CF4,具有400至600立方公分/分钟(sccm)之流速的Ar,以及具有10至15立方公分/分钟(sccm)之流速的O2之条件,于一设备中执行。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该步骤(f)之该第二氧化物膜的该蚀刻制程系藉由一利用具有高C/F比率之碳氟化合物气体以及氟甲烷气体的电浆蚀刻制程而执行。12.如申请专利范围第1与11项之任何一项所述之方法,其中该步骤(f)之第一与第二绝缘薄膜的该蚀刻制程系于30至50m托(torr)之压力范围,1800至2200瓦特之源功率范围,1500至1700瓦特之偏压功率范围,具有15至25立方公分/分钟(sccm)之流速范围的C4F8,具有5至10立方公分/分钟(sccm)之流速范围的CH2F2,具有400至600立方公分/分钟(sccm)之流速范围的Ar,以及具有10至15立方公分/分钟(sccm)之流速范围的O2之条件下执行。13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该步骤(g)之该黏性薄膜/扩散阻隔膜包含藉由一电浆加强化学气相沈积方法所形成的钛/氮化钛(Ti/TiN)薄膜。图式简单说明:第1a至1d图皆系横剖面图,说明形成一半导体装置之一多层金属线的一习知方法的顺序步骤;以及第2a至2d图系横剖面图,依据本发明之一较佳实施例,说明形成一半导体装置之一多层金属线的一方法之顺序步骤。
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