| 主权项 |
1.一种制造具有镶嵌铜内连线之一电子结构的方法,该方法至少包含以下的步骤:(a)提供一晶圆,其具有一半导体基材;(b)形成一第一层于该半导体基材上,其中该第一层包括多个导电区域,其中每一导电区域都包括一导电材质其是从由钨及矽所构成的组群中选取的,及其中该等导电区域被绝缘的介电材质所分隔开;(c)形成一蚀刻停止层于该第一层上,其中该蚀刻停止层包括一蚀刻停止绝缘材质;(d)形成一绝缘层于该蚀刻停止层上,其中该绝缘层包括一电绝缘材质;(e)形成多个接触介层孔(via),其穿过该绝缘层向下到达蚀刻停止层及位在对应的导电区域之上,使得在该绝缘层的高度降低部分的顶部上的没有圆角的角落;(f)蚀刻该绝缘层与每一接触介层孔相邻的一顶部,留下该绝缘层的一高度降低的部分与每一接触介层孔相邻,使得一连续的空间被形成,其中该连续的空间包括每一接触介层孔及位在该绝缘层的高度降低部分之上的一空间;(g)蚀刻在每一接触介层孔底部的蚀刻停止层,其露出在每一接触介层孔底下之对应的导电区的上表面;及(h)用一耐火金属衬里及镶嵌铜来填充该连续的空间,使得一镶嵌铜内连线于该连续空间内形成,其中该镶嵌铜内连线与导电区域的上部导电地相接触。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该导电材质包括钨。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该导电材质包括矽。4.如申请专利范围第3项所述之方法,其中该等导电区域中的一导电区包括一半导体元件。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中填充该连续空间的步骤包含:沉积一铜扩散阻障层于该连续空间内之曝露出来的表面上;溅镀或电镀一薄的铜层于该铜扩散阻障层上;及形成一电镀的铜层于该薄的铜层之上使得该连续空间被填满。6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中该铜扩散阻障层包含一或多层氮化钽,钽,氮化钛,氮化钨,或钨。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该电绝缘材质系选自于由二氧化矽,掺杂氟的二氧化矽,掺杂了CH3的二氧化矽,硼磷矽玻璃,及磷矽玻璃所构成的组群中。8.如申请专利范围第7项所述之方法,其中该蚀刻停止绝缘材质包括氮化矽或碳化矽。9.如申请专利范围第8项所述之方法,其更包含在蚀刻该蚀刻停止层的步骤之后及在填充该连续空间的步骤之前,用氢氟酸来酸清洁该第一及第二导电区域之露出来的上表面。10.如申请专利范围第9项所述之方法,其中该氢氟酸的浓度系在10:1至500:1之间。11.如申请专利范围第1项所述之方法,其中该填充步骤形成具有一或多个接触介层孔的镶嵌铜内连线,其中在填充步骤中每一接触介层孔都具有一250nm的宽度,及每一接触介层孔都具有一300nm的高度。12.如申请专利范围第1项所述之方法,其中步骤(d)更包含研磨该绝缘层的一表面的步骤。13.如申请专利范围第1项所述之方法,其中步骤(d)更包含形成一盖层于该绝缘层的一表面上的步骤。14.如申请专利范围第1项所述之方法,其中步骤(e)更包含再缓流一反反射涂层于该接触介层孔内的步骤使得该接触介层孔内不会有气隙存在。15.如申请专利范围第14项所述之方法,其中步骤(e)更包含形成开口于该反反射涂层上,同时保持一部分的反反射涂层于该接触介层孔内的步骤。16.如申请专利范围第1项所述之方法,其中步骤(f)更包含形成倾斜的角落边缘于该绝缘层的高度降低部分上的接触介层孔处的步骤。17.如申请专利范围第1项所述之方法,其中步骤(e)更包含用一低离子轰击处理来实施一非方向性的去除之步骤。18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中该晶圆系置于一处理室内,及该非方向性的去除步骤被实施使得被施加于该晶圆上的该RF功率小于施加于该处理室的总RF偏压功率的50%。19.如申请专利范围第1项所述之方法,其中步骤(g)更包含实施一氩气溅射清洁的步骤。20.如申请专利范围第19项所述之方法,其中该氩气溅射清洁包括使用混合了氢气或氦气之氩气。21.如申请专利范围第1项所述之方法,其中步骤(h)更包含研磨该耐火金属衬里及该镶嵌铜一段足够的时间用以将镶嵌铜从镶嵌接触之间去除掉。22.一种具有镶嵌铜内连线之电子结构,其包含:一半导体基材;一在该半导体基材上的第一层,其中该第一层包括多个导电区域,其中每一导电区域都包括一导电材质其是从由钨及矽所构成的组群中选取的,及其中该等导电区域被绝缘的介电材质所分隔开;一镶嵌铜导线内连线层,其具有多个位在一或多个对应的镶嵌接触介层孔内的镶嵌铜导线,其中每一镶嵌铜导线都与该等导电区域的一对应的导电区域导电地相接触;一在该第一层上的蚀刻停止层,其中每一蚀刻都不存在于有镶嵌接触介层孔的地方,及其中蚀刻停止层都包括一蚀刻停止绝缘材质;一绝缘层的一第一绝缘区域,其位在该蚀刻停止层的一第一部分上且与该镶嵌铜内连线的一第一介层孔相接触,其中该第一绝缘区域包括一电绝缘材质;该绝缘层的一第二绝缘区域,其位在该蚀刻停止层的一第二部分上且与该镶嵌铜内连线的一第二介层孔相接触,其中该第二绝缘区域包括该电绝缘材质;及一第三绝缘区域其位在该蚀刻停止层的一第三部分上且在该镶嵌铜内连线与该蚀刻停止层的第三部分之间,其中该第三绝缘区域包括该电绝缘材质。23.如申请专利范围第22项所述之电子结构,其中该导电材质包括钨。24.如申请专利范围第22项所述之电子结构,其中该导电材质包括矽。25.如申请专利范围第22项所述之电子结构,其中该等导电区域中的一导电区包括一半导体元件。26.如申请专利范围第22项所述之电子结构,其中该镶嵌铜内连线包含:一铜扩散阻障层在该双镶嵌铜内连线的边界内壁上;一溅镀的或电镀的薄铜层于该铜扩散阻障层上;及一电镀的铜层在该薄的铜层上,其中该电镀的铜层填充该双镶嵌铜内连线的一内部空间。27.如申请专利范围第26项所述之电子结构,其中该铜扩散阻障层包含一或多层氮化钽,钽,氮化钛,氮化钨,或钨。28.如申请专利范围第22项所述之电子结构,其中该电绝缘材质系选自于由二氧化矽,掺杂氟的二氧化矽,掺杂了CH3的二氧化矽,硼磷矽玻璃,及磷矽玻璃所构成的组群中。29.如申请专利范围第28项所述之电子结构,其中该蚀刻停止绝缘材质是从由氮化矽或碳化矽所构成的组群中选取的。30.如申请专利范围第22项所述之电子结构,其中每一接触介层孔都具有一250nm的宽度,及每一接触介层孔都具有一300nm的高度。31.如申请专利范围第22项所述之电子结构,其中该镶嵌铜内连线导线层之露出来的表面被研磨。32.如申请专利范围第22项所述之电子结构,其更包含倾斜的角落边缘于与该接触介层孔相邻的第二绝缘区上。33.一种制造具有镶嵌铜内连线之一电子结构的方法,其包含以下的步骤:(a)提供一晶圆,其具有一半导体基材;(b)形成一第一层于该半导体基材上,其中该第一层包括多个导电区域,其中每一导电区域都包括一导电材质其是从由钨及矽所构成的组群中选取的,及其中该等导电区域被绝缘的介电材质所分隔开;(c)形成一蚀刻停止层于该第一层上,其中该蚀刻停止层包括一蚀刻停止绝缘材质;(d)形成一绝缘层于该蚀刻停止层上,其中该绝缘层包括一电绝缘材质;(e)形成一接触介层孔(via),其穿过该绝缘层向下到达蚀刻停止层及位在对应的导电区域之上,使得在该绝缘层的高度降低部分的顶部上的没有圆角的角落;(f)蚀刻在该接触介层孔底部的蚀刻停止层,其露出在该接触介层孔底下之对应的导电区的上表面;及(g)用一耐火金属衬里及镶嵌铜来填充该接触介层孔,使得一镶嵌铜内连线于该接触介层孔内形成,其中该镶嵌铜内连线与导电区域的上部导电地相接触。34.如申请专利范围第33项所述之方法,其中该导电材质包括钨。35.如申请专利范围第33项所述之方法,其中该导电材质包括矽。36.如申请专利范围第35项所述之方法,其中该等导电区域中的一导电区包括一半导体元件。37.如申请专利范围第33项所述之方法,其中填充该接触介层孔的步骤包含:沉积一铜扩散阻障层于该接触介层孔内之曝露出来的表面上;溅镀或电镀一薄的铜层于该铜扩散阻障层上;及形成一电镀的铜层于该薄的铜层之上使得该接触介层孔被填满。38.如申请专利范围第37项所述之方法,其中该铜扩散阻障层包含一或多层氮化钽,钽,氮化钛,氮化钨,或钨。39.如申请专利范围第33项所述之方法,其中该电绝缘材质系选自于由二氧化矽,掺杂氟的二氧化矽,掺杂了CH3的二氧化矽,硼磷矽玻璃,及磷矽玻璃所构成的组群中。40.如申请专利范围第39项所述之方法,其中该蚀刻停止绝缘材质包括氮化矽或碳化矽。41.如申请专利范围第40项所述之方法,其更包含在蚀刻该蚀刻停止层的步骤之后及在填充该连续空间的步骤之前,用氢氟酸来酸清洁该第一及第二导电区域之露出来的上表面。42.如申请专利范围第41项所述之方法,其中该氢氟酸的浓度系在10:1至500:1之间。43.如申请专利范围第33项所述之方法,其中该填充步骤形成具有一或多个接触介层孔的镶嵌铜内连线,其中在填充步骤中每一接触介层孔都具有一250nm的宽度,及每一接触介层孔都具有一300nm的高度。44.如申请专利范围第33项所述之方法,其中步骤(d)更包含研磨该绝缘层的一表面的步骤。45.如申请专利范围第33项所述之方法,其中步骤(d)更包含形成一盖层于该绝缘层的一表面上的步骤。46.如申请专利范围第33项所述之方法,其中步骤(e)更包含再缓流一反反射涂层于该接触介层孔内的步骤使得该接触介层孔内不会有气隙存在。47.如申请专利范围第46项所述之方法,其中步骤(e)更包含形成开口于该反反射涂层上,同时保持一部分的反反射涂层于该接触介层孔内的步骤。48.如申请专利范围第33项所述之方法,其中步骤(e)更包含用一低离子轰击处理来实施一非方向性的去除之步骤。49.如申请专利范围第48项所述之方法,其中该晶圆系置于一处理室内,及该非方向性的去除步骤被实施使得被施加于该晶圆上的该RF功率小于施加于该处理室的总RF偏压功率的50%。50.如申请专利范围第33项所述之方法,其中步骤(f)更包含实施一氩气溅射清洁的步骤。51.如申请专利范围第50项所述之方法,其中该氩气溅射清洁包括使用混合了氢气或氦气之氩气。52.如申请专利范围第33项所述之方法,其中步骤(g)更包含研磨该耐火金属衬里及该镶嵌铜一段足够的时间用以将镶嵌铜从邻近镶嵌接触之区域去除掉。图式简单说明:第1图显示一依据本发明的实施例之电子结构的剖面图,该电子结构具有在一矽基材上的一镶嵌钨导线层,一在该镶嵌钨导线层上的氮化矽层,及在该氮化矽层上的二氧化形层。第1A图显示与第1图相似之一电子结构的剖面图,该电子结构具有在一矽基材上的一镶嵌钨导线层,其中有许多所不想要之制造拓朴被示出,其包括有一垄起,一凹陷,一缝隙,一刮痕,及一埋陷的粒子。第2图显示第1图在二氧化矽层已被研磨之后的情形,用以去除或降低上一层的刮痕与拓朴以达到一高度降低及被清洁的表面。第3图显示第2图在一二氧化矽盖已被沉积于该二氧化矽层上之后的情形。第3A图显示在第3图的一层上的一刮痕或其它拓朴被复制到一第二层上的情形。第4图显示第3图在一光阻层被沉积于该二氧化矽盖上之后的情形。第5图显示第4图在蚀刻该光阻层以形成到达该氮化矽层之接触介层孔之后及该光阻层被移除之后的情形。第6图显示第5图在一反反射涂层(anti-reflex ion)沉积及再缓流(reflow),该反反射涂层覆盖了整个晶圆表面包括接触介层孔的内部,一光阻层沉积于该反反射涂层上,及该光阻层的石版印刷构图及开口之后的情形第7图显示第6图在已实施反反射层蚀刻之后的情形,该蚀刻系使用一种只会蚀刻该反反射涂层但不会蚀刻该二氧化矽的处理。第8图显示第7图在蚀刻介于接触槽之间的该二氧化矽层之顶部,及蚀刻以将该二氧化矽的角落圆角化之后的情形。第9图显示第8图在光阻层及反反射层都被去除掉之后的情形。第10图显示第9图在每一接触槽的底部上的氮化矽层被蚀刻之后的情形。第11图显示第10图在一标准的铜扩散阻障层被沉积于整个晶圆表面上,沉积一铜晶种层,及沉积被电镀的铜于该铜晶种层上之后的情形,其中该阻障层包含一由氮化钽及钽层所堆叠成的膜层。第12图显示第11图在晶圆上的铜的上部已用CMP处理加以去除及一留下来的裸露表面已被平坦化之后的情形,其中该CMP处理并不会去除掉该氮化钽与钽之铜扩散阻障层。第13图显示第12图的另一实施例,其中镶嵌钨内连线是由半导体材质来取代且被包括在半导体元件内。第14A图显示本发明的另一实施例的剖面图其具有复数个双镶嵌铜导线及接触介层孔。第14B图为第14A图所示结构的一平面图。 |
