| 主权项 |
1.一种半导体装置,包含:(a)一半导体基材;(b)一绝缘层,形成于该半导体基材之上,具有最少一个凹槽或孔洞;(c)一阻障金属层,覆盖于该凹槽或孔洞的内壁;及(d)最少一电性传导层,形成于该阻障金属层上,并填充该凹槽或孔洞,假设X代表具有最大线路长度之电性传导层中凹槽的最大深度,且Y代表具有最大线路长度之电性传导层的厚度,Y对X的比値(X/Y)被设为小于或等于0.1。2.如申请专利范围第1项所述之半导体装置,其中该Y对X的比値被为小于或等于0.05。3.如申请专利范围第1或2项所述之半导体装置,其中该电性传导层系由铜或是铜化合物所构成,该阻障金属层系由耐磨性金属氮化物所构成。4.如申请专利范围第3项所述之半导体装置,其中该耐磨性金属氮化物为WN,TiN,TaN其中之一。5.一种半导体装置,包含:(a)一半导体基材;(b)一绝缘层,形成于该半导体基材之上,具有最少一个凹槽或孔洞;(c)一阻障金属层,覆盖该凹槽或孔洞的内壁;及(d)最少一电性传导层,形成于阻障金属层上方并填充该凹槽或孔洞,定义为对碟化现象之抵抗能力的碟化指数(dishingindex)被设定为大于或等于0.4。6.如申请专利范围第5项所述之半导体装置,其中该碟化指教被设定为小于或等于0.2。7.如申请专利范围第6项所述之半导体装置,其中该碟化指数被设定为小于或等于0.1。8.如申请专利范围第5至7项之任一项所述之半导体装置,其中该电性传导层系由铜或是铜化合物所构成,该阻障金属层系由耐磨性金属氮化物所构成。9.如申请专利范围第8项所述之半导体装置,其中该耐磨性金属氮化物为WN,TiN,TaN其中之一。10.一种半导体装置,包含:(a)一半导体基材;(b)一绝缘层,形成于该半导体基材之上,具有最少一个凹槽或孔洞;(c)一阻障金属层,覆盖该凹槽或孔洞的内壁,在以CMP法对该阻障金属层进行研磨时,该阻障金属层具有第一研磨速率;及(d)最少一电性传导层,形成于阻障金属层上方并填充该凹槽或孔洞,在以CMP法对该电性传导层进行研磨时,该电性传导层具有第二研磨速率,该第一研磨速率最少大于该第二研磨速率的2.610-2倍。11.如申请专利范围第10项所述之半导体装置,其中该第一研磨速率最少大于该第二研磨速率的5.310-2倍。12.如申请专利范围第10或11项所述之半导体装置,其中后电性传导层系由铜或铜化合物所构成,该阻障金属层系由耐磨性金属氮化物所构成。13.如申请专利范围第12项所述之半导体装置,其中该耐磨性金属氮化物为WN,TiN,TaN其中之一。14.一种半导体装置,包含:(a)一半导体基材;(b)一绝绝层,形成于该半导体基材之上,具有最少一个凹槽或孔洞;(c)一阻障金属层,覆盖该凹槽或孔洞的内壁;及(d)最少一电性传导层,形成于阻障金属层上方并填充该凹槽或孔洞,在以CMP法对该阻障金属层进行研磨时,其研磨速率设定于大于或等于每分钟40A。15.如申请专利范围第14项所述之半导体装置,其中该研磨速率设定于大于或等于每分钟80A。16.如申请专利范围第14或15项所述之半导体装置,其中该电性传导层系由铜或是铜化合物所构成,该阻障金属层系由耐磨性金属氮化物所构成。17.如申请专利范围第16项所述之半导体装置,其中该耐磨性金属氮化物为WN,TiN,TaN其中之一。18.一种半导体装置,包含:(a)一半导体基材;(b)一绝缘层,形成于该半导体基材之上,具有最少一个凹槽或孔洞;(c)一阻障金属层,覆盖该凹槽或孔洞的内壁;及(d)最少一电性传导层,形成于阻障金属层上方并填充该凹槽或孔洞,该阻障金属层之压缩应力小于或等于3108达因/平方公分。19.如申请专利范围第18项所述之半导体装置,其中该电性传导层系由铜或是铜化合物所构成,该阻障金属层系由耐磨性金属氮化物所构成。20.如申请专利范围第19项所述之半导体装置,其中该耐磨性金属氮化物为WN,TiN,TaN其中之一。21.一种半导体装置,包含:(a)一半导体基材;(b)一绝缘层,形成于该半导体基材之上,具有最少一个凹槽或孔洞;(c)一阻障金属层,覆盖该凹槽或孔洞的内壁;及(d)最少一电性传导层,形成于阻障金属层上方并填充该凹槽或孔洞,该阻障金属层之密度小于或等于61022原子/立方公分。22.如申请专利范围第21项所述之半导体装置,其中该电性传导层系由铜或是铜化合物所构成,该阻障金属层系由耐磨性金属氮化物所构成。23.如申请专利范围第22项所述之半导体装置,其中该耐磨性金属氮化物为WN,TiN,TaN其中之一。24.一种半导体装置的制造方法,包含下列步骤:(a)在一半导体基材上形成一绝缘薄膜;(b)在该绝缘薄膜上形成一凹槽或孔洞;(c)以溅镀法在该凹槽或孔洞的内壁上形成一阻障金属层;(d)在该阻障金属层与该绝缘薄膜上方形成一电性传导层以填充该凹槽或孔洞;及(e)以CMP法处理该电性传导层,使得该凹槽或孔洞中仍然填充满该电性传导层,其中溅镀系在溅镀电力小于或等于1.5千瓦的状况下进行。25.如申请专利范围第24项所述之方法,其中该溅镀进行时的气压大于或等于3毫托。26.如申请专利范当第24或25项所述方法,其中该溅镀进行时基材的温度大于或等于摄氏200度。27.一种半导体装置的制造方法,包含下列步骤:(a)在一半导体基材上形成一绝缘薄膜;(b)在该绝缘薄膜上形成一凹槽或孔洞;(c)以溅镀法在该凹槽或孔洞的内壁上形成一阻障金属层;(d)在该阻障金属层与该绝缘薄膜上方形成一电性传导层以填充该凹槽或孔洞;及(e)以CMP法处理该电性传导层,使得该凹槽或孔洞中仍然填充满该电性传导层,其中溅镀进行时的溅镀气压大于或等于8毫托。28.如申请专利范围第27项所述之方法,其中该溅镀系在溅镀电力小于或等于4.5千瓦的状况下进行。29.如申请专利范围第27或28项所述之方法,其中该溅镀进行时基材的温度大于或等于摄氏200度。30.一种半导体装置的制造方法,包含下列步骤:(a)在一半导体基材上形成一绝缘薄膜;(b)在该绝缘薄膜上形成一凹槽或孔洞;(c)以溅镀法在该凹槽或孔洞的内壁上形成一阻障金属层;(d)在该阻障金属层与该绝缘薄膜上方形成一电性传导层以填充该凹槽或孔洞;及(e)以CMP法处理该电性传导层,使得该凹槽或孔洞中仍然填充满该电性传导层,其中溅镀进行时基材的温度大于或等于摄氏200度。31.如申请专利范围第30项所述之方法,其中该溅镀系在溅镀电力小于或等于4.5千瓦的状况下进行。32.如申请专利范围第30或31项所述之方法,其中该溅镀进行时的溅镀气压大于或等于3毫托。33.一种半导体装置的制造方法,包含下列步骤:(a)在一半导体基材上形成一绝缘薄膜;(b)在该绝缘薄膜上形成一凹槽或孔洞;(c)以溅镀法在该凹槽或孔洞的内壁上形成一阻障金属层;(d)在该阻障金属层与该绝缘薄膜上方形成一电性传导层以填充该凹槽或孔洞;及(e)以CMP法处理该电性传导层,使得该凹槽或孔洞中仍然填充满该电性传导层,溅镀系在下列条件下进行:W/P≦0.4且T≧200其中W代表溅镀电力,单位为千瓦,P代表溅镀气压,单位为毫托,T代表溅镀时基材的温度,单位为℃。34.如申请专利范围第33项所述之方法,其中该溅镀压力P对于该溅镀电力W的比値W/P小于或等于0.3(W/P≦0.3)。35.如申请专利范围第33或34项所述之方法,其中该基材温度(T)大于或等于摄氏300度。36.如申请专利范围第33或34项所述之方法,其中该电性传导层系由铜或铜化合物所构成,该阻障金属层则由TiN所构成。37.如申请专利范围第33或34项所述之方法,其中该电性传导层系由铜或铜化合物所构成,该阻障金属层系由TiN所构成,溅镀系在下列条件下进行:W/P≦0.35且T≧200其中W代表溅镀电力,单位为千瓦,P代表溅镀气压,单位为毫托,T代表溅镀时基材的温度,单位为℃。38.如申请专利范围第37项所述之方法,其中该基材温度(T)大于或等于摄氏300度。39.如申请专利范围第37项所述之方法,其中该电性传导层系由铜或铜化合物所构成,该阻障金属层则由TiN所构成。图式简单说明:第一图A~第一图C为一半导体装置之横剖面图,用来显示制造此半导体装置之传统方法的个别步骤。第二图为一半导体装置之横剖面图,用来显示电性传导层产生之碟化现象。第三图为一半导体装置之立体图,用来显示如何测量碟化指数。第四图之图形显示阻障金属层所承受的压缩应力与以CMP对阻障金属层进行研磨的研磨速率两者之间的关系。第五图之图形显示阻障金属层所承受的压缩应力与阻障金属层的密度两者之间的关系。第六图之图形显示以CMP对阻障金属层进行研磨的研磨速率与碟化指数两者之间的关系。第七图之图形显示溅镀电力与阻障金属层的压缩应力两者之间的关系。第八图之图形显示溅镀气压与阻障金属层的压缩应力两者之间的关系。第九图之图形显示溅镀期间基材温度与阻障金属层的压缩应力两者之间的关系。第十图A~第十图C为一半导体装置之横剖面图,用来显示依据本发明制造此半导体装置之方法的个别步骤。 |
