发明名称 消除铜侵蚀的方法
摘要 一种消除双层嵌入结构之铜侵蚀的方法,包含步骤:在一基材中形成一导体层;在该基材上形成一第一介电层;形成一双层嵌入开口于该第一介电层中,以曝露出该导体层,其中表面上,该双层嵌入开口包含一第一介层洞开口及一在该第一介层洞开口上之沟渠;沉积一第一阻障层于该沟渠及该介层洞开口的侧壁上;在该沟渠及介层洞开口中,形成一铜层;沉积一第二阻障层覆盖于该铜层及该第一介电层;定义该第二阻障层图案,以对准该铜层;沉积一蚀刻停止层于该第二阻障层及第一介电层上;沉积一第二介电层在该蚀刻停止层上;去除该第二介电层及蚀刻停止层的一部份,以形成一第二介层洞开口,其曝露出该第二阻障层的一部份。
申请公布号 TW569388 申请公布日期 2004.01.01
申请号 TW091134193 申请日期 2002.11.25
申请人 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 SEMICONDUCTORMANUFACTURING INTERNATIONAL (SHANGHAI) CORP. 中国 发明人 汪钉崇
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二段一二五号七楼
主权项 1.一种消除双层嵌入结构之铜侵蚀的方法,包含步骤:在一基材中形成一导体层;在该基材上形成一第一介电层;形成一双层嵌入开口于该第一介电层中,以曝露出该导体层,其中表面上,该双层嵌入开口包含一第一介层洞开口及一在该第一介层洞开口上之沟渠;沉积一第一阻障层于该沟渠及该介层洞开口的侧壁上;在该沟渠及介层洞开口中,形成一铜层;沉积一第二阻障层覆盖于该铜层及该第一介电层;定义该第二阻障层图案,以对准该铜层;沉积一蚀刻停止层于该第二阻障层及第一介电层上;沉积一第二介电层在该蚀刻停止层上;去除该第二介电层及蚀刻停止层的一部份,以形成一第二介层洞开口,其曝露出该第二阻障层的一部份。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第二阻障层系由氮化钛、钛、钽、钛钨(TiW)合金及氮化钽所形成之群组中所选出。3.如申请专利范围第2项所述之方法,其中上述之第二阻障层系由溅镀加以沉积钽或氮化钽之阻障材料加以进行。4.如申请专利范围第2项所述之方法,其中上述之第二阻障层系由化学气相沉积氮化钽加以形成。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之蚀刻停止层包含氮化矽或氮氧化矽。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第二介电层为一金属层间介电层(IMD),其系以化学气相沉积法沉积由氧化矽、掺氟氧化矽或磷矽玻璃所构成之群组中所选出之介电材料加以完成。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之在该沟渠及介层洞开口中,形成一铜层包含步骤有:沉积一铜材料在该第一介电层上并进入该沟渠及介层洞开口;及平坦化该铜材料以去除在该第一介电层上之铜材料。8.如申请专利范围第7项所述之方法,其中上述之平坦化步骤包含化学机械研磨。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之定义该第二阻障层图案之步骤包含利用一光阻层作为遮罩,以反应性离子蚀刻制程进行。10.一种消除双层嵌入结构之铜侵蚀的方法,包含步骤:在一基材中形成一导体层;在该基材上形成一第一介电层;形成一双层嵌入开口于该第一介电层中,以曝露出该导体层,其中表面上,该双层嵌入开口包含一第一介层洞开口及一在该第一介层洞开口上之沟渠;沉积一第一阻障层于该沟渠及该介层洞开口的侧壁上;在该沟渠及介层洞开口中,形成一铜层;沉积一第二阻障层覆盖于该铜层及该第一介电层;沉积一金属层于该第二阻障层上;定义该金属层及第二阻障层图案,以对准该铜层;沉积一蚀刻停止层于该金属层及第一介电层上;沉积一第二介电层在该蚀刻停止层上;去除该第二介电层及蚀刻停止层的一部份,以形成一第二介层洞开口,其曝露出该金属层的一部份。11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之金属层系由Cu、AlCu合金、AlCuSi合金及钨所构成之群组中所选出。12.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之第二阻障层系由氮化钛、钛、钽、钛钨(TiW)合金及氮化钽所形成之群组中所选出。13.如申请专利范围第12项所述之方法,其中上述之第二阻障层系由溅镀加以沉积钽或氮化钽之阻障材料加以进行。14.如申请专利范围第12项所述之方法,其中上述之第二阻障层系由化学气相沉积氮化钽加以形成。15.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之蚀刻停止层包含氮化矽或氮氧化矽。16.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之第二介电层为一金属层间介电层(IMD),其系以化学气相沉积法沉积由氧化矽、掺氟氧化矽或磷矽玻璃所构成之群组中所选出之介电材料加以完成。17.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之在该沟渠及介层洞开口中,形成一铜层包含步骤有:沉积一铜材料在该第一介电层上并进入该沟渠及介层洞开口;及平坦化该铜材料以去除在该第一介电层上之铜材料。18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中上述之平坦化步骤包含化学机械研磨。19.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之定义该金属层及该第二阻障层图案之步骤包含利用一光阻层作为遮罩,以反应性离子蚀刻制程进行。图式简单说明:第1A-1C图为用以生产传统双层嵌入结构的制程步骤的剖面图;第2A-2E图为用以形成依据本发明第一较佳实施例的双层嵌入结构的步骤的剖面图;及第3A-3E图为用以形成依据本发明第二较佳实施例的双层嵌入结构的步骤的剖面图。
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