发明名称 具有金属电容器之镶嵌结构及利用镶嵌制程形成金属电容器之方法
摘要 一种利用镶嵌制程形成金属电容器之方法,于形成金属薄膜电容器之前,先利用铜金属镶嵌制程来制作其下之内连线,之后沈积一层绝缘层,并于其中形成开口,接着依序沈积顺应性的第一金属层、介电层和第二金属层,再进行化学机械研磨制程将开口外多余之第一金属层、介电层和第二金属层磨除,直至暴露出其下方的绝缘层为止,即于开口中形成电容器。在完成电容器后,继续利用铜金属镶嵌制程来制作其上之内连线。
申请公布号 TW499728 申请公布日期 2002.08.21
申请号 TW090118893 申请日期 2001.08.02
申请人 矽统科技股份有限公司 发明人 徐震球;李世达
分类号 H01L21/70 主分类号 H01L21/70
代理机构 代理人 洪澄文 台北巿信义路四段二七九号三楼
主权项 1.一种利用镶嵌制程形成金属电容器之方法,至少包括:提供一第一绝缘层;于该第一绝缘层中形成一第一铜导线和一第二铜导线;至少于该第一和第二铜导线上形成一第一密封层;于该第一密封层上形成一第二绝缘层;于该第二绝缘层和该第一密封层中形成一开口暴露出该第一铜导线;于该开口中顺应性形成一第一金属层;于该第一金属层上顺应性形成一介电层;于该介电层上顺应性形成一第二金属层;移除该第一金属层、该介电层和该第二金属层至暴露出该第二绝缘层;于该第二绝缘层和该第二金属层上形成一第三绝缘层;于该第三绝缘层和该第二绝缘层中形成复数个双镶嵌图案,该些双镶嵌图案包含复数个沟槽和复数个介层窗孔;于该些沟槽中形成一第三铜导线和一第四铜导线,以及于该些介层窗孔中形成一第一铜插塞和一第二铜插塞,其中该第二金属层经由该第一铜插塞与该第三铜导线电性连接,该第四铜导线经由该第二铜插塞与该第二铜导线电性连接;以及至少于该第三和第四铜导线上形成一第二密封层。2.如申请专利范围第1项所述之利用镶嵌制程形成金属电容器之方法,其中该第一金属层的材质系择自由钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、铝和铝铜合金(AlCu)所组成的族群中。3.如申请专利范围第1项所述之利用镶嵌制程形成金属电容器之方法,其中该介电层的材质系择自由氮化矽、氮氧化矽、碳化矽(SiC)、氧化钽(TaO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化铪(HfO2)和氧化铝(Al2O3)所组成的族群中。4.如申请专利范围第1项所述之利用镶嵌制程形成金属电容器之方法,其中该第二金属层的材质系择自由钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、铝和铝铜合金(AlCu)所组成的族群中。5.如申请专利范围第1项所述之利用镶嵌制程形成金属电容器之方法,其中移除该第一金属层、该介电层和该第二金属层至暴露出该第二绝缘层的方法为化学机械研磨法。6.如申请专利范围第1项所述之利用镶嵌制程形成金属电容器之方法,其中该第一金属层的厚度介于100埃至2000埃之间。7.如申请专利范围第1项所述之利用镶嵌制程形成金属电容器之方法,其中该介电层的厚度介于100埃至1200埃之间。8.如申请专利范围第1项所述之利用镶嵌制程形成金属电容器之方法,其中该第二金属层的厚度介于200埃至2000埃之间。9.一种具有金属电容器之镶嵌结构,包括:一第一铜导线和一第二铜导线,配置于一第二绝缘层中;一第二绝缘层,配置于该第一绝缘层上,其中该第二绝缘层中具有一开口,且位于该第一铜导线上;一第一金属层,顺应性地配置于该开口中,且与该第一铜导线的表面接触;一介电层,顺应性地配置于该开口中之该第一金属层上;一第二金属层,顺应性地配置于该开口中之该介电层上;一第三绝缘层,配置于该第二绝缘层和该第二金属层上;一第一铜镶嵌结构和一第二铜镶嵌结构,配置在该第二绝缘层和该第三绝缘层中,其中该第一铜镶嵌结构系由一第三铜导线和一第一铜插塞所构成,该第二铜镶嵌结构系由一第四铜导线和一第二铜插塞所构成,其中该第二金属层经由该第一铜插塞与该第三铜导线电性连接,该第四铜导线经由该第二铜插塞与该第二铜导线电性连接;一第一密封层,配置于该第二铜导线和该第二绝缘层之间;以及一第二密封层,配置于该第三和第四铜导线上。10.如申请专利范围第9项所述之具有金属电容器之镶嵌结构,其中该第一金属层的材质系择自由钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、铝和铝铜合金(AlCu)所组成的族群中。11.如申请专利范围第9项所述之具有金属电容器之镶嵌结构,其中该介电层的材质系择自由氮化矽、氮氧化矽、碳化矽(SiC)、氧化钽(TaO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化铪(HfO2)和氧化铝(Al2O3)所组成的族群中。12.如申请专利范围第9项所述之具有金属电容器之镶嵌结构,其中该第二金属层的材质系择自由钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、铝和铝铜合金(AlCu)所组成的族群中。13.如申请专利范围第9项所述之具有金属电容器之镶嵌结构,其中该第一金属层的厚度介于100埃至2000埃之间。14.如申请专利范围第9项所述之具有金属电容器之镶嵌结构,其中该介电层的厚度介于100埃至1200埃之间。15.如申请专利范围第9项所述之具有金属电容器之镶嵌结构,其中该第二金属层的厚度介于200埃至2000埃之间。图式简单说明:第1A图至第1D图系绘示传统将电容器整合至积体电路中的流程剖面图。第2A图至第2J图系为结构剖面图,其绘示本发明一较佳实施例之一种利用镶嵌制程形成金属电容器之方法。
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