| 主权项 |
1.一种减少研磨镶嵌结构时产生凹陷的方法,包括 下列步骤: 提供一基底; 形成一介电层于该基底上; 形成一槽沟于该介电层中,其中该槽沟系露出该基 底; 进行一第一铜制程,形成一第一铜层填满该槽沟并 延伸至该介电层上,其中位于该槽沟上方之该第一 铜层表面具有一凹处,该凹处高于该介电层表面一 距离,且该第一铜层具有第一晶粒尺寸; 进行一第二铜制程,形成一第二铜层于该第一铜层 上,其中该第二铜层具有第二晶粒尺寸,且该第二 晶粒尺寸小于该第一晶粒尺寸,使得该第二铜层之 硬度大于该第一铜层之硬度;以及 进行一化学机械研磨制程去除该第二铜层与部分 该第一铜层。 2.如申请专利范围第1项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中在该沟槽表面与该第一铜 层之间,更包括形成有一顺应的阻障层。 3.如申请专利范围第2项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中该阻障层系Ta, TaN, Ti, TiN, W, WN或TaSiN层。 4.如申请专利范围第2项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中该阻障层的厚度范围系200 -500埃。 5.如申请专利范围第1项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中该第一铜制程系采用电镀 法、溅镀法或沉积法。 6.如申请专利范围第1项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中该第二铜制程系采用电镀 法、溅镀法或沉积法。 7.如申请专利范围第1项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中在形成该第一铜层之后, 更包括进行下列步骤: 进行一退火制程。 8.如申请专利范围第1项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中在形成该第二铜层之后, 更包括进行下列步骤: 进行一退火制程,其中该第二晶粒尺寸仍小于该第 一晶粒尺寸,使得该第二铜层之硬度仍大于该第一 铜层之硬度。 9.如申请专利范围第1项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中该介电层系SiO2、掺杂氟 之SiO2(FSG)或磷矽玻璃(PSG)。 10.如申请专利范围第1项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中该凹处高于该介电层表面 之该距离范围系2000-5000埃。 11.如申请专利范围第1项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中该第二铜层的厚度范围系 1000-2000埃。 12.如申请专利范围第5项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中该等第一、第二铜制程系 采用电镀法时,该第一铜制程系采用一第一电镀电 流,该第二电镀铜制程系采用一第二电镀电流,其 中该第二电镀电流小于该第一电镀电流。 13.如申请专利范围第12项所述之减少研磨镶嵌结 构时产生凹陷的方法,其中该第二电镀电流与该第 一电镀电流之比値范围系1/5-1/10。 14.如申请专利范围第1项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中该第一晶粒尺寸范围系0.7 -1.5m,而该第二晶粒尺寸范围系小于0.7m。 15.如申请专利范围第7项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中该退火制程之制程条件系 150-300℃、20秒-10分钟。 16.如申请专利范围第8项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中该退火制程之制程条件系 150-300℃、20秒-10分钟。 17.如申请专利范围第1项所述之减少研磨镶嵌结构 时产生凹陷的方法,其中在形成该第二铜层之后, 更包括进行下列步骤: 进行一第三铜制程,形成一第三铜层于该第二铜层 上,其中该第三铜制程之制程条件与该第一铜制程 类似,因此该第三铜层之性质与该第一铜层之性质 类似。 18.一种减少研磨镶嵌结构时产生凹陷的方法,包括 下列步骤: 提供一基底; 形成一介电层于该基底上; 形成一槽沟于该介电层中,其中该槽沟系露出该基 底; 进行一电镀铜制程,形成一第一铜层填满该槽沟并 延伸至该介电层上,其中位于该槽沟上方之该第一 铜层表面具有一凹处,该凹处高于该介电层表面一 距离,且该第一铜层具有第一晶粒尺寸; 进行一沉积制程,形成一第二铜层于该第一铜层上 ,其中该第二铜层具有第二晶粒尺寸,且该第二晶 粒尺寸小于该第一晶粒尺寸,使得该第二铜层之硬 度大于该第一铜层之硬度;以及 进行一化学机械研磨制程去除该第二铜层与部分 该第一铜层。 19.如申请专利范围第18项所述之减少研磨镶嵌结 构时产生凹陷的方法,其中在该沟槽表面与该第一 铜层之间,更包括形成有一顺应的阻障层。 20.如申请专利范围第19项所述之减少研磨镶嵌结 构时产生凹陷的方法,其中该阻障层系Ta, TaN, Ti, TiN, W, WN或TaSiN层。 21.如申请专利范围第20项所述之减少研磨镶嵌结 构时产生凹陷的方法,其中该阻障层的厚度范围系 200-500埃。 22.如申请专利范围第20项所述之减少研磨镶嵌结 构时产生凹陷的方法,其中该沉积制程系物理气相 沉积制程或化学气相沉积制程。 23.如申请专利范围第18项所述之减少研磨镶嵌结 构时产生凹陷的方法,其中在形成该第一铜层之后 ,更包括进行下列步骤: 进行一退火制程。 24.如申请专利范围第18项所述之减少研磨镶嵌结 构时产生凹陷的方法,其中该介电层系SiO2、掺杂 氟之SiO2(FSG)或磷矽玻璃(PSG)。 25.如申请专利范围第18项所述之减少研磨镶嵌结 构时产生凹陷的方法,其中该凹处高于该介电层表 面之该距离范围系2000-5000埃。 26.如申请专利范围第18项所述之减少研磨镶嵌结 构时产生凹陷的方法,其中该第二铜层的厚度范围 系1000-2000埃。 27.如申请专利范围第18项所述之减少研磨镶嵌结 构时产生凹陷的方法,其中该第一晶粒尺寸范围系 0.7-1.5m,而该第二晶粒尺寸范围系小于0.7m。 28.如申请专利范围第23项所述之减少研磨镶嵌结 构时产生凹陷的方法,其中该退火制程之制程条件 系150-300℃、20秒-10分钟。 图式简单说明: 第1至3图系习知之铜镶嵌结构的制程剖面示意图; 第4、5A/5B、6及7图系本发明第一实施例之铜镶嵌 结构的制程剖面示意图;以及 第8、9、10及11图系本发明第三实施例之铜镶嵌结 构的制程剖面示意图。 |
