[發(fā)明專利]金屬導(dǎo)線的制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00130455.0
• 申請日: 2000-10-11
• 公開（公告）號: CN1347148A
• 公開（公告）日: 2002-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顏俊耀;李惠民
• 申請（專利權(quán)）人: 茂德科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/28
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波

本發(fā)明涉及一種超大型集成電路(integrated?circuits；ICS)的制作工藝技術(shù)，特別是涉及一種金屬導(dǎo)線(metal?line)的制造方法，。

以下利用圖1A～圖1D所示的金屬導(dǎo)線制作工藝剖面示意圖，以說明

現(xiàn)有技術(shù)。

首先，請參照圖1A，該圖顯示形成有導(dǎo)電區(qū)域12的半導(dǎo)體基底10剖面圖。接著，半導(dǎo)體基底10表面覆蓋有絕緣層14。

接著，請參照圖1B，選擇性蝕刻氧化絕緣層14，以形成露出上述導(dǎo)電區(qū)域12的鑲嵌結(jié)構(gòu)(damascene)16。

然后，請參照圖1C，在上述鑲嵌結(jié)構(gòu)16的表面形成鈦層(Ti)/氮化鈦層(TiN)構(gòu)成的薄襯墊層18，接著沉積一鎢金屬層20。

其次，請參照圖1D，利用化學(xué)機(jī)械研磨法，去除絕緣層14上方的鎢金屬層20，以留下當(dāng)作金屬導(dǎo)線ML的鎢金屬20a以及鈦層/氮化鈦層18a，由于近年來半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)不斷地改進(jìn)，晶片所含元件數(shù)量不斷地增加，以及元件尺寸也因積集度的提高而不斷縮小，在積集密度愈大的情況下，當(dāng)以化學(xué)機(jī)械研磨鎢金屬層時(shí)，CMP參數(shù)難以控制，其下方的絕緣層則容易被研磨掉，并形成如圖1D所示的凹陷現(xiàn)象，且絕緣層被磨掉處當(dāng)曝光時(shí)會(huì)造成反射，而使得分辨率變差。

本發(fā)明的目的在于提供一種金屬導(dǎo)線的制造方法，其能夠避免化學(xué)機(jī)械研磨過程中導(dǎo)致金屬凹陷及絕緣層被磨掉所產(chǎn)生的腐蝕(erosion)現(xiàn)象，并可提高曝光的分辨率。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即提供一種一種金屬導(dǎo)線的制造方法，包括下列步驟：(a)提供一半導(dǎo)體基底，該半導(dǎo)體基底形成有一導(dǎo)電區(qū)域；(b)全面性形成一絕緣層，以覆蓋上述半導(dǎo)體基底；(c)在上述絕緣層表面形成一犧牲層；(d)選擇性蝕刻上述犧牲層以及上述絕緣層，以形成一露出上述導(dǎo)電區(qū)域的鑲嵌結(jié)構(gòu)；(e)全面性形成一金屬層，該金屬層填入上述鑲嵌結(jié)構(gòu)；以及(f)化學(xué)機(jī)械研磨上述金屬層，以去除上述犧牲層表面的金屬層，而留下一當(dāng)作金屬導(dǎo)線的金屬結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提供一種一種金屬導(dǎo)線的制造方法，包括下列步驟：(a)提供一半導(dǎo)體基底，該半導(dǎo)體基底形成有一導(dǎo)電區(qū)域；(b)全面性形成一氧化絕緣層，以覆蓋上述半導(dǎo)體基底；(c)在上述氧化絕緣層表面形成一氮化硅犧牲層；(d)選擇性蝕刻上述氮化硅犧牲層以及上述氧化絕緣層，以形成一露出上述導(dǎo)電區(qū)域的鑲嵌結(jié)構(gòu)；(e)在上述鑲嵌結(jié)構(gòu)的上表面以及側(cè)壁形成一鈦/氮化鈦襯墊層；(f)全面性形成一鎢金屬層，該鎢金屬層填入上述鑲嵌結(jié)構(gòu)；(g)化學(xué)機(jī)械研磨上述鎢金屬層，以去除上述氮化硅犧牲層表面的鎢金屬層，而留下一當(dāng)作金屬導(dǎo)線的鎢金屬結(jié)構(gòu)；以及(h)去除上述氮化硅犧牲層。

并且，上述金屬導(dǎo)線的制造方法之中，上述絕緣層可以利用化學(xué)氣相沉積法，并且以四乙氧基硅烷為主反應(yīng)氣體以形成的二氧化硅層。此時(shí)犧牲層利用化學(xué)氣相沉積法所形成的氮化硅層或是氮氧硅化物。

再者，上述金屬導(dǎo)線的制造方法之中，上述金屬層可以是利用化學(xué)氣相沉積法所形成的鎢金屬層。

再者，上述金屬導(dǎo)線的制造方法之中，步驟(e)以前可以還包括形成一襯墊層于上述鑲嵌結(jié)構(gòu)的表面步驟。

并且，上述金屬導(dǎo)線的制造方法之中，上述襯墊層是鈦層或是鈦層/氮化鈦層。

再者，上述金屬導(dǎo)線的制造方法之中，上述導(dǎo)電區(qū)域可以是金屬導(dǎo)線。

再者，上述金屬導(dǎo)線的制造方法之中，可以還包括在步驟(f)之后，還包括一去除犧牲層的步驟。

本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)在于，其通過增加一犧牲層(研磨停止層)，能夠在化學(xué)機(jī)械研磨過程中，避免化學(xué)機(jī)械研磨過程中導(dǎo)致金屬凹陷及絕緣層被磨掉所產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象，并避免曝光時(shí)造成反射，故而提高曝光的分辨率。

下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例，其中：

圖1A～圖1D為現(xiàn)有技術(shù)金屬導(dǎo)線的制作工藝剖面示意圖；

圖2A～圖2E為本發(fā)明實(shí)施例的金屬導(dǎo)線的制作工藝剖面示意圖。

符號的說明

100、100～半導(dǎo)體基底。

12、200～導(dǎo)電區(qū)域。

14、140～氧化絕緣層。

150～氮化硅犧牲層。

16、160～鑲嵌結(jié)構(gòu)。

18、18a、180、180a～鈦襯墊層。

20、20a、200、200a～鎢金屬層。

ML～金屬導(dǎo)線。

D～凹陷(dishing)。