发明名称 可降低晶圆对准误差之铜镶嵌制程
摘要 一种降低晶圆对准误差之铜镶嵌制作方法。首先,提供一晶圆。在此晶圆边缘上表面具有凹陷区域,用以作为晶圆之对准记号。接着,形成介电层于晶圆上。其中,介电层上具有开口,以曝露部份晶圆上表面。然后,沉积铜晶种层于介电层之上表面。其中铜晶种层沿着开口形状,而沉积于开口之侧壁与底部表面。再将接触垫压置于铜晶种层上表面,以覆盖位于对准记号正上方之铜晶种层。随后,进行化学电镀程序,以形成铜层于曝露之铜晶种层表面上,且填充于开口之中。
申请公布号 TW449810 申请公布日期 2001.08.11
申请号 TW089108864 申请日期 2000.05.10
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 刘重希;谢静华;眭晓林;余振华
分类号 H01L21/28 主分类号 H01L21/28
代理机构 代理人 李长铭 台北巿中山区南京东路二段二十一巷八号二楼
主权项 1.一种降低晶圆对准误差之铜镶嵌制作方法,该方法至少包含下列步骤:提供一晶圆,其中在该晶圆边缘上表面具有凹陷区域,以作为该晶圆之对准记号(alignment mark);形成介电层于该晶圆上,其中该介电层上具有开口,以曝露部份该晶圆上表面;沉积铜晶种层(Cu seed layer)于该介电层之上表面,其中该铜晶种层沿着该开口形状,而沉积于该开口之侧壁与底部表面;将接触垫压置于该铜晶种层上表面,以覆盖位于该对准记号上方之该铜晶种层;且进行化学电镀程序,以形成铜层于曝露之该铜晶种层表面上,且填充于该开口之中。2.如申请专利范围第1项之方法,其中在沉积上述铜晶种层前,更包括沉积阻障层于该介电层外表面之步骤,且该阻障层沿着该开口形状,而沉积于该开口之侧壁与底部。3.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之对准记号是由复数个密集的条状凹陷区域所构成。4.如申请专利范围第1项之方法,其中在进行上述化学电镀程序后,更包括进行一化学机械研磨程序,以移除位于介电层上表面之该铜层与该铜晶种层。5.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之开口图案包括了沟渠图案、接触孔图案或其任意组合。6.如申请专利范围第1项之方法,其中上述接触垫之材料包含了铜、铂或其任意组合。7.如申请专利范围第1项之方法,其中上述接触垫用以作为进行该化学电镀程序时之阴极导板使用。8.一种降低晶圆对准误差之铜镶嵌制作方法,该方法至少包含下列步骤:提供一晶圆,其中在该晶圆边缘上表面具有凹陷区域,以作为该晶圆之对准记号;形成介电层于该晶圆上,其中该介电层上具有开口,以曝露部份该晶圆上表面;覆盖一遮罩(shield)于该晶圆上方,以遮蔽位于该对准记号正上方之部份介电层;沉积铜晶种层于该介电层之上表面,其中该铜晶种层沿着该开口形状,而沉积于该开口之侧壁与底部表面;且进行化学电镀程序,以形成铜层于曝露之该铜晶种层表面上,且填充于该开口之中。9.如申请专利范围第8项之方法,其中在沉积上述铜晶种层前,更包括沉积阻障层于该介电层外表面之步骤,且该阻障层沿着该开口形状,而沉积于该开口之侧壁与底部。10.如申请专利范围第8项之方法,其中上述之对准记号是由复数个密集的条状凹陷区域所构成。11.如申请专利范围第8项之方法,其中在进行上述化学电镀程序后,更包括进行一化学机械研磨程序,以移除位于介电层上表面之该铜层与该铜晶种层。12.如申请专利范围第8项之方法,其中上述之开口图案包括了沟渠图案、接触孔图案或其任意组合。13.如申请专利范围第8项之方法,其中上述之遮罩可防止该铜晶种层沉积于该对准记号上方之该介电层上表面。14.如申请专利范围第8项之方法,其中在进行上述化学电镀程序之前,更包括将该遮罩由该半导体晶圆上方移开之步骤。15.一种降低晶圆对准误差之铜镶嵌制作方法,该方法至少包含下列步骤:提供一晶圆,其中在该晶圆边缘上表面具有凹陷区域,以作为该晶圆之对准记号;形成介电层于该晶圆上,其中该介电层上具有开口,以曝露部份该晶圆上表面;沉积阻障层于该介电层之上表面,其中该阻障层沿着该开口形状,而沉积于该开口之侧壁与底部表面上;沉积铜晶种层于该阻障层表面上;将作为阴极使用之导电环压置于该铜晶种层上表面,以进行化学电镀程序,而形成铜层于曝露之该铜晶种层表面上,且填充于该开口之中,其中该导电环具有凸出状之导电接触垫,且该凸出状之导电接触垫压置于该对准记号上方;且进行化学机械研磨程序,以移除位于介电层上表面之该铜层、该铜晶种层与该阻障层。16.如申请专利范围第15项之方法,其中上述之对准记号是由复数个密集的条状凹陷区域所构成。17.如申请专利范围第15项之方法,其中上述之开口图案包括了沟渠图案、接触孔图案或其任意组合。18.如申请专利范围第15项之方法,其中上述之凸出状导电接触垫之材料包含了铜、铂或其任意组合。图式简单说明:第一图为半导体晶圆之截面图,显示根据目前业界技术制作铜镶嵌结构之步骤;第二图为半导体晶圆之俯视图,显示使用导电环接触于晶圆外缘上,以作为阴极导板并进行化学电镀程序之步骤;第三图为半导体晶圆之侧视图,显示使用导电环进行铜层沉积后,于晶圆外缘的铜层表面将具有波浪状之起伏;第四图为半导体晶圆之截面图,显示根据目前业界技术制作铜镶嵌结构时,于进行化学机械研磨程序后,位于介电层上之残余金属材料;第五图为半导体晶圆之截面图,显示根据本发明所提供之方法,使用遮罩对此晶圆进行阻障层与铜晶种层沉积之步骤;第六图为半导体晶圆之截面图,显示根据本发明所提供之方法,进行化学电镀程序而形成铜层之步骤;第七图为半导体晶圆之截面图,显示根据本发明所提供之方法,使用凸出接触垫覆盖于部份铜晶种层上方之步骤;第八图为半导体晶圆之俯视图,显示根据本发明提供具有凸出接触垫之导电环,并将其置放于半导体晶圆表面上之步骤;第九图为半导体晶圆之侧视图,显示根据本发明将导电环覆盖于部份铜晶种层上方之情形;第十图为半导体晶圆之截面图,显示根据本发明进行化学电镀程序,而形成铜金属层之步骤;及第十一图为半导体晶圆之截面图,显示根据本发明进行化学机械研磨程序,而定义出位于开口中之铜镶嵌结构。
地址 新竹科学工业园区园区三路一二一号