发明名称 提升钨栓塞之渗填能力的方法
摘要 本发明揭露一种形成具有已提升之介层洞/接触窗渗填能力来解决钨栓塞内的孔隙现象之制造方法。此方法包括提供一具有一最上层表面之半导体结构;沉积一绝缘层于该最上层表面上;执行一微影成像制程来形成一图案蚀刻后的光阻层于绝缘层上;利用图案蚀刻后的光阻层为一蚀刻绝缘层的幕罩,藉以形成一介层洞/接触窗;移除图案蚀刻后的光阻层,接着,沉精一阻障层于绝缘层的表面上及介层洞/接触窗的侧壁和底部表面上;之后,针对阻障层,采用一电浆处理法;使用一临场技术来涂布一氮化钛薄膜于阻障层上;形成一毯覆式金属薄膜于氮化钛薄膜上;采用化学机械研磨回蚀刻金属薄膜,以形成一钨栓塞于介层洞/接触窗内;以及形成一导电层于此金属栓塞上。
申请公布号 TW410456 申请公布日期 2000.11.01
申请号 TW088111250 申请日期 1999.07.02
申请人 联华电子股份有限公司 发明人 黄鸿仪;卢宏柏
分类号 H01L23/522 主分类号 H01L23/522
代理机构 代理人 陈达仁 台北巿南京东路二段一一一号八楼之三
主权项 1.一种形成一金属栓塞的方法,该方法至少包含下列步骤:提供一具有一最上层表面之半导体结构;沉积一绝缘层于该最上层表面上;执行一微影成像制程来形成一图案蚀刻后的光阻层于该绝缘层上;利用该图案蚀刻后的光阻层为一蚀刻该绝缘层的幕罩,藉以完成一渠沟的形成;移除该图案蚀刻后的光阻层以裸露出该绝缘层的一表面,接着,沉积一阻障层于该绝缘层的该表面上,以及该渠沟的侧壁和底部表面上;针对该阻障层,采用一电浆处理法;使用一临场技术来涂布一覆盖薄膜于该阻障层上;形成一毯覆式金属薄膜于该覆盖薄膜上;采用化学机械研磨回蚀刻该毯覆式金属薄膜,以形成一金属栓塞于该渠沟内;以及形成一导电层于该金属栓塞上。2.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之毯覆式金属薄膜至少包含钨(W)。3.如申请专利范围第2项之方法,其中上述之半导体结构至少包含 MOS元件,及一金属层形成于该半导体结构之该最上层表面上。4.如申请专利范围第3项之方法,其中上述之渠沟系一介层洞,且该金属栓塞系一钨介层栓塞,该钨介层栓塞系用以作为一导电管道于该导电层和该金属层之间。5.如申请专利范围第2项之方法,其中上述之半导体结构至少包含一MOS元件,其具有一闸极电极和源极/汲极区域于一主动区域中。6.如申请专利范围第5项之方法,其中上述之渠沟系一接触窗,且该金属栓塞系一钨接触窗栓塞,该钨接触窗栓塞系用以作为一导电管道于该导电层与该主动区域之间。7.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之绝缘层至少包含二氧化矽(SiO|^2)。8.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之阻障层至少包含一叠状钛/氮化钛(Ti/TiN)薄膜,其厚度约200埃。9.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之电浆处理法至少包含氢气(H|^2)及氮气(N|^2)于一700瓦特的功率。10.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之覆盖薄膜至少包含氮化钛,其系以化学气相沉积法形成至一厚度约介于20至50埃之间。11.如申请专利范围第1项之方法,其中上述之导电层至少包含铝(Al)。12. 一种形成一介层栓塞的方法,其能提升钨制程之渗填能力,该方法至少包含下列步骤:提供一具有一最上层表面之半导体结构,以及一第一金属层形成于该半导体结构之该最上层表面上;沉积一绝缘层于该最上层表面及该第一金属层上;执行一微影成像制程来形成一图案蚀刻后的光阻层于该绝缘层上;利用该图案蚀刻后的光阻层为一蚀刻该绝缘层的幕罩,藉以形成一介层洞及裸露出该第一金属层的一部分表面;移除该图案蚀刻后的光阻层以裸露出该绝缘层的一表面,接着,沉积一阻障层于该绝缘层的该表面上,以及该介层洞的侧壁和底部表面上;针对该阻障层,采用一电浆处理法来移除于该阻障层的沉积过程中经由热解而形成含有碳或氢之不要的副产物;使用一临场技术来涂布一覆盖薄膜于该阻障层上;形成一毯覆式钨金属薄膜于该覆盖薄膜上,及填满该介层洞;采用化学机械研磨回蚀刻该钨金属薄膜,以形成一钨介层栓塞于该介层洞内;以及形成一第二金属层于该钨介层栓塞上。13. 如申请专利范围第12项之方法,其中上述之绝缘层至少包含二氧化矽(SiO|^2)。14. 如申请专利范围第12项之方法,其中上述之阻障层至少包含一叠状钛/氮化钛(Ti/TiN)薄膜,其厚度约200埃。15. 如申请专利范围第12项之方法,其中上述之电浆处理法至少包含氢气(H|^2)及氮气(N|^2)于一700瓦特的功率。16. 如申请专利范围第12项之方法,其中上述之覆盖薄膜至少包含氮化钛,其系以化学气相沉积法形成至一厚度约介于20至50埃之间。17. 如申请专利范围第12项之方法,其中上述之第一金属层至少包含铝(Al)。18. 如申请专利范围第12项之方法,其中上述之第二金属层至少包含铝(Al)。19. 一种形成一接触窗栓塞的方法,其能提升钨制程之渗填能力,该方法至少包含下列步骤:提供一具有一闸极电极和源极/汲极区域于一主动区域中之MOS元件;沉积一绝缘层于该MOS元件之所有裸露表面上;执行一微影成像制程来形成一图案蚀刻后的光阻层于该绝缘层上;利用该图案蚀刻后的光阻层为一蚀刻该绝缘层的幕罩,藉以形成一接触窗及裸露出该主动区域的一部分表面;移除该图案蚀刻后的光阻层以裸露出该绝缘层的一表面,接着,沉积一阻障层于该绝缘层的该表面上,以及该接触窗的侧壁和底部表面上;针对该阻障层,采用一电浆处理法来移除于该阻障层的沉积过程中经由热解而形成含有碳或氢之不要的副产物;使用一临场技术来涂布一覆盖薄膜于该阻障层上;形成一毯覆式钨金属薄膜于该覆盖薄膜上,及填满该接触窗;采用化学机械研磨回蚀刻该钨金属薄膜,以形成一钨接触窗栓塞于该接触窗内;以及形成一金属层于该钨接触窗栓塞上。20. 如申请专利范围第19项之方法,其中上述之绝缘层至少包含二氧化矽(SiO|^2)。21. 如申请专利范围第19项之方法,其中上述之阻障层至少包含一叠状钛/氮化钛(Ti/TiN)薄膜,其厚度约200埃。22. 如申请专利范围第19项之方法,其中上述之电浆处理法至少包含氢气(H|^2)及氮气(N|^2)于一700瓦特的功率。23. 如申请专利范围第19项之方法,其中上述之覆盖薄膜至少包含氮化钛,其系以化学气相沉积法形成至一厚度约介于20至50埃之间。24.如申请专利范围第19项之方法,其中上述之金属层至少包含铝(Al)。
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