发明名称 形成先形介层洞之双镶嵌内连线结构的方法
摘要 本发明提供了一种可利用显影液控制其厚度的沟填材料,形成先形介层洞双镶嵌内连线结构的方法。本发明重点是利用如酚醛树脂(novolak),聚轻基苯乙烯(PHS),丙烯酸(acrylate),甲基丙烯酸脂(methacrylate),及环脂环顺丁烯二酸酐共高分子(COMA)做为填塞介层洞的材料,而可因其良好的沟填能力而得到沟渠图案转移时所需的平坦表面。此外,其可于蚀刻沟渠时保护住介层洞的底部及可利用显影液控制沟填材料于介层洞的厚度,以避免栅栏问题的产生。
申请公布号 TW521385 申请公布日期 2003.02.21
申请号 TW090112739 申请日期 2001.05.28
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 洪圭钧;张尚文;黄义雄;张雅惠
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 陈达仁 台北市中山区南京东路二段一一一号八楼之三;谢德铭 台北市中山区南京东路二段一一一号八楼之三
主权项 1.一种形成双镶嵌结构的方法,其步骤至少包含:提供一具一导电结构之底材,一介电层在该底材上,其中该介电层具有一第一开口以暴露该导电结构;以一沟填材料填塞该第一开口,以形成一沟填层于该介电层上,其中该沟填材料溶于一显影液;平坦化该沟填层以暴露该介电层;形成一底部反反射涂布层于该介电层上与该沟填层上;形成一图案转移之光阻于该底部反反射涂布层上,其中该图案转移之光阻定义出一第二开口,且该第二开口位于该第一开口上;利用该图案转移之光阻为罩幕,蚀刻该底部反反射涂布层以暴露该介电层;去除部份该沟填层至一第一深度;利用该图案转移之光阻为罩幕,蚀刻该介电层至大约该第一深度,以形成该第二开口于该介电层内;去除该图案转移之光阻,该底部反反射涂布层,和剩余之该沟填层;及利用一导电材料填塞该第一开口和该第二开口,以形成一导电层。2.如申请专利范围第1项之方法,其中上述该介电层是一低介电常数之介电层。3.如申请专利范围第1项之方法,其中上述该第一开口是一介层洞开口。4.如申请专利范围第3项之方法,其中上述该第二开口是一沟渠开口。5.如申请专利范围第1项之方法,其中上述该沟填材料系由下列所选出,一酚醛树脂(novolak),一聚羟基苯乙烯(polyhydroxy styrene,PHS),一丙烯酸(acrylate),一甲基丙烯酸脂(methacrylate),及一环脂环顺丁烯二酸酐共高分子(cyclo alicylic co-polymer with maleic anhydride,COMA)。6.如申请专利范围第1项之方法,其中上述平坦化该沟填层之步骤至少包含化学机械研磨该沟填层。7.如申请专利范围第1项之方法,其中上述去除部份该沟填层至该第一深度之步骤至少包含利用该显影液去除部份该沟填层至该第一深度。8.如申请专利范围第7项之方法,其中上述该显影液至少包含一至少包含氢氧化四甲铵(TMAH)之溶液。9.如申请专利范围第1项之方法,其中上述形成该导电层步骤至少包含:沉积一金属层,以使得该金属层与该底材之该导电结构是电性连续的;及平坦化该金属层,以暴露该介电层。10.一种于一积体电路形成多层内连线的方法,其中积体电路至少包含一具一导电结构之底材,一第一介电层于该底材上,一蚀刻终止层于该第一介电层上,及一第二介电层于该蚀刻终止层上,其步骤至少包含:形成一第一图案转移之光阻于该第二介电层上,其中该第一图案转移之光阻定义出一介层洞开口;利用该第一图案转移之光阻为罩幕,蚀刻该第二介电层,该蚀刻终止层,及该第一介电层,以暴露该底材之该导电结构;去除该第一图案转移之光阻;利用一沟填材料填塞该介层洞开口,以形成一沟填层于该介电层上,其中该沟填材料溶于一显影液;平坦化该沟填层以暴露该第二介电层;形成一底部反反射涂布层于该第二介电层上;形成一第二图案转移之光阻于该底部反反射涂布层上,其中该第二图案转移之光阻定义出一沟渠开口;利用该第二图案转移之光阻为罩幕,蚀刻该底部反反射涂布层,以暴露该第二介电层;利用该显影液,去除部份该沟填层至一深度;蚀刻该第二介电层,以形成该沟渠开口于该第二介电层内;去除该第二图案转移之光阻,该底部反反射涂布层,和剩余之该沟填层;及利用一导电材料填塞该介层洞开口和该沟渠开口,以形成一导电层。11.如申请专利范围第10项之方法,其中上述该第一介电层是一低介电常数之介电层。12.如申请专利范围第10项之方法,其中上述该第二介电层是一低介电常数之介电层。13.如申请专利范围第10项之方法,其中上述该沟填材料系由下列所选出,一酚醛树脂(novolak),一聚羟基苯乙烯(poly hydroxy styrene,PHS),一丙烯酸(acrylate),一甲基丙烯酸脂(methacrylate),及一环脂环顺丁烯二酸酐共高分子(cyclo alicylic co-polymer with maleic anhydride,COMA)。14.如申请专利范围第10项之方法,其中上述平坦化该沟填层之步骤至少包含化学机械研磨该沟填层。15.如申请专利范围第10项之方法,其中上述该深度是大约为达到该蚀刻终止层高度。16.如申请专利范围第10项之方法,其中上述该显影液至少包含一至少包含氢氧化四甲铵(TMAH)之溶液。17.如申请专利范围第10项之方法,其中上述形成该导电层步骤至少包含:沉积一金属层,以使得该金属层与该底材之该导电结构是电性连续的;及平坦化该金属层,以暴露该第二介电层。18.一种形成双镶嵌结构的方法,其步骤至少包含:提供一具一导电结构之底材;形成一第一低介电常数之介电层于该底材上;形成一蚀刻终止层于该第一低介电常数之介电层上;形成一第二低介电常数之介电层于该蚀刻终止层上;形成一第一图案转移之光阻于该第二低介电常数之介电层上,其中该第一图案转移之光阻定义出一介层洞开口;利用该第一图案转移之光阻为罩幕,蚀刻该第二低介电常数之介电层,该蚀刻终止层,和该第一低介电常数之介电层,以暴露该底材之该导电结构;去除该第一图案转移之光阻;以一酚醛树脂填塞该介层洞开口,以形成一酚醛树脂层于该第二低介电常数之介电层上;利用化学机械研磨平坦化该酚醛树脂层以暴露该第二低介电常数之介电层;形成一底部反反射涂布层于该第二低介电常数之介电层上;形成一第二图案转移之光阻于该底部反反射涂布层上,其中该第二图案转移之光阻定义出一沟渠开口;利用该第二图案转移之光阻为罩幕,蚀刻该底部反反射涂布层,以暴露该第二低介电常数之介电层;去除部份该酚醛树脂层至大约为该蚀刻终止层高度;蚀刻该第二低介电常数之介电层,以形成该沟渠开口于该第二低介电常数之介电层内;去除该第二图案转移之光阻,该底部反反射涂布层和剩余之该酚醛树脂层;及利用一导电材料填塞该介层洞开口和该沟渠开口,以形成一导电层。19.如申请专利范围第18项之方法,其中上述该显影液至少包含一至少包含氢氧化四甲铵(TMAH)之溶液。20.如申请专利范围第18项之方法,其中上述形成该导电层步骤至少包含:沉积一金属层,以使得该金属层与该底材之该导电结构是电性连续的;及平坦化该金属层,以暴露该第二低介电常数之电层。图式简单说明:第一图系利用传统技术形成双镶嵌结构产生栅栏问题之横切面图;第二图系传统技术沟填制程后,底部反反射涂布层于疏离区/密集区的厚度之横切面图;第三A图系本发明具有蚀刻终止层和覆盖层之先形介层洞双镶嵌结构,形成介层洞开口图案之光阻后之横切面图;第三B图系本发明具有蚀刻终止层和覆盖层之先形介层洞双镶嵌结构,形成介层洞开口后之横切面图;第三C图系本发明具有蚀刻终止层和覆盖层之先形介层洞双镶嵌结构,平坦化酚醛树脂层后之横切面图;第三D图系本发明具有蚀刻终止层和覆盖层之先形介层洞双镶嵌结构,形成底部反反射涂布层之横切面图;第三E图系本发明具有蚀刻终止层和覆盖层之先形介层洞双镶嵌结构,形成沟渠图案转移至底部反反射涂布层之横切面图;第三F图系本发明具有蚀刻终止层和覆盖层之先形介层洞双镶嵌结构,去除部份酚醛树脂层后之横切面图;第三G图系本发明具有蚀刻终止层和覆盖层之先形介层洞双镶嵌结构,形成沟渠开口后之横切面图;第三H图系本发明具有蚀刻终止层和覆盖层之先形介层洞双镶嵌结构,完成介层洞开口和沟渠开口后之横切面图;及第三I图系本发明具有蚀刻终止层和覆盖层之先形介层洞双镶嵌结构之横切面图。
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