发明名称 一种全面平坦化之多重内连线制程
摘要 本发明为一种改良的半导体多重内连线全面平坦化制程,系利用LPD-SiO2(Liquid-Phase Deposition)选择性沈积技术,对氮化矽层做选择性不沈积且形成之二氧化矽层用以达到多重内连线全面平坦化要求。
申请公布号 TW377466 申请公布日期 1999.12.21
申请号 TW085112370 申请日期 1996.10.09
申请人 台湾茂矽电子股份有限公司 发明人 杨庆男
分类号 H01L21/302;H01L23/50 主分类号 H01L21/302
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种全面平坦化之多重内连线之制程,该制程包 含下列步骤: 形成第一介电层于一半导体基板MOS元件上; 蚀刻该第一介电层以形成第一接触窗; 形成一金属氮化物黏着层于该第一介电层之上并 沿着该第一接触窗表面覆盖; 进行金属钨沈积及钨回蚀以形成钨插塞; 形成第一内连线层于该第一介电层与该钨插塞之 上; 形成一氮化矽层于该第一内连线层之上; 蚀刻该氮化矽层与该第一内连线层以形成金属图 案层; 形成另一氮化矽层于该金属图案层与该第一介电 层之上并以非等向性蚀刻以形成间隙壁,用以包住 该金属图案; 以LPD-SiO2选择性沈积技术,对该氮化矽层做选择性 不沈积且形成二氧化矽层于该第一介电层之上,用 以达到多重内连线全面平坦化; 形成第二介电层于该二氧化矽层与该金属图案层 之上; 蚀刻该第二介电层以形成第二接触窗; 形成另一金属氮化物黏着层于该第二介电层之上 并沿着该第二接触窗表面覆盖; 进行金属钨沈积及钨回蚀以形成钨插塞;及 形成第二内连线层于该第二介电层与该钨插塞之 上。2.如申请专利范围第1项之制程,其中上述之第 一介电层为硼磷矽玻璃(BPSG)系以化学气相沈积法( CVD)沈积,其厚度大约为6000-7000埃之间。3.如申请专 利范围第1项之制程,其中上述之金属氮化物黏着 层为氮化钛(TiN),其厚度大约为500-800埃之间。4.如 申请专利范围第1项之制程,其中上述之金属钨其 厚度大约为6000-8000埃之间。5.如申请专利范围第1 项之制程,其中上述之第一内连线层为铝矽铜合金 层,其厚度大约为4000-6000埃之间。6.如申请专利范 围第1项之制程,其中上述之第一内连线层为铝金 属层,其厚度大约为4000-6000埃之间。7.如申请专利 范围第1项之制程,其中上述之第一内连线层为铜 金属层,其厚度大约为4000-6000埃之间。8.如申请专 利范围第1项之制程,其中上述形成于该第一内连 线层上之氮化矽,其厚度大约为1500-2500埃之间。9. 如申请专利范围第1项之制程,其中上述之该金属 图案层之间隙壁宽度大约为0.14-0.18um之间。10.如 申请专利范围第1项之制程,其中上述之第二介电 层为TEOS-SiO2,系以电浆化学气相沈积法(PECVD)沈积, 其厚度大约为4000-6000埃之间。11.如申请专利范围 第1项之制程,其中上述之第二内连线层为铝矽铜 合金层,其厚度大约为5000-7000埃之间。12.如申请专 利范围第1项之制程,其中上述之第二内连线层为 铝金属层,其厚度大约为5000-7000埃之间。13.如申请 专利范围第1项之制程,其中上述之第二内连线层 为铜金属层,其厚度大约为5000-7000埃之间。图式简 单说明: 第一图为半导体基板MOS元件经微影、曝光及蚀刻 技术形成第一接触窗且进行第一介电层表面钨回 蚀以形成钨插塞之初步制程剖面图。 第二图为在第一图制程之后,形成第一内连线层及 沈积一氮化矽层之制程剖面图。 第三图为在第二图制程之后,经微影、曝光及蚀刻 技术蚀刻该氮化矽层及该第一内连线层以形成金 属图案层,且再沈积另一氮化矽层之制程剖面图。 第四图为在第三图制程之后,以非等向性蚀刻形成 氮化矽间隙壁(spacer)以包住该金属图案层之制程 剖面图。 第五图为在第四图制程之后,利用LPD-SiO2选择性沈 积技术,沈积二氧化矽层,以达到多重内连线全面 平坦化之制程剖面图。 第六图为在第五图制程之后,沈积第二介电层,作 为与第二内连线层隔离用之制程剖面图。 第七图为在第六图制程之后,第二介电层经微影、 曝光及蚀刻技术形成第二接触窗,以作为与第一内 连线层连接用之制程剖面图。 第八图为在第七图制程之后,沈积氮化钛、金属钨 且进行第二介电层表面钨回蚀以形成钨插塞及沈 积第二内连线层之制程剖面图。
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