[發明專利]銅大馬士革工藝金屬-絕緣層-金屬電容結構及制造工藝

有效

• 申請號: 201110160301.7
• 申請日: 2011-06-15
• 公開（公告）號: CN102420106A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 李磊;胡有存;陳玉文;姬峰;張亮
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L29/92
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種銅大馬士革工藝金屬-絕緣層-金屬電容制造工藝，其特征在于，

形成一基體介電層，通過大馬士革工藝在基體上形成第一電極溝槽和金屬互連線溝槽，并制作第一電極和金屬互連線；

在基體介電層上依次淀積第一介電阻擋層和第一介電層；

光刻形成第二電極溝槽圖形，刻蝕第一介電層形成第二電極溝槽，使所述第二電極溝槽的底部止于所述第一介電阻擋層，保留所述第一介電阻擋層作為第一絕緣層；

在第二電極溝槽中淀積金屬阻擋層和銅籽晶層，并填充金屬銅，之后進行化學機械研磨平坦化，去除多余金屬，以形成第二電極；

依次在所述第一介電層上淀積第二介電阻擋層和第二介電層；

光刻形成第三電極溝槽圖形，刻蝕第二介電層形成第三電極溝槽，使所述第三電極溝槽止于所述第二介電阻擋層，保留所述第二介電阻擋層作為第二絕緣層；

通過雙大馬士革先通孔后溝槽或先溝槽后通孔工藝光刻和刻蝕制作互連電路通孔和溝槽，所述溝槽打開所述第二介電阻擋層止于所述第一介電層；所述通孔打開所述第一介電阻擋層，與所述金屬互連線連接；

在第三電極溝槽及互連電路通孔和溝槽中淀積金屬阻擋層和銅籽晶層，并填充金屬銅，之后進行化學機械研磨平坦化，去除多余金屬，以形成第三電極及通孔和溝槽互連。

2.根據權利要求1所述的銅大馬士革工藝金屬-絕緣層-金屬電容制造工藝，其特征在于，所述大馬士革工藝具體為：通過光刻和刻蝕在基體介電層上形成第一電極溝槽以及金屬互連線溝槽，淀積金屬阻擋層和銅籽晶層；在第一電極溝槽以及金屬互連線溝槽中填充金屬銅，化學機械研磨平坦化，以去除多余金屬，形成第一電極和金屬互連線。

3.根據權利要求1所述的銅大馬士革工藝金屬-絕緣層-金屬電容制造工藝，其特征在于，通過化學氣相淀積形成所述基體介電層、所述第一介電層、所述第二介電層、所述第一介電阻擋層以及所述第二介電阻擋層。

4.根據權利要求1所述的銅大馬士革工藝金屬-絕緣層-金屬電容制造工藝，其特征在于，淀積所述基體介電層、所述第一介電層及所述第二介電層的材料從SiO2、SiOCH、FSG等中選取。

5.根據權利要求1所述的銅大馬士革工藝金屬-絕緣層-金屬電容制造工藝，其特征在于，淀積所述第一介電阻擋層及所述第二介電阻擋層的材料選取SiN。

6.根據權利要求1所述的銅大馬士革工藝金屬-絕緣層-金屬電容制造工藝，其特征在于，通過物理氣相淀積形成所述金屬阻擋層和銅籽晶層。

7.根據權利要求1所述的銅大馬士革工藝金屬-絕緣層-金屬電容制造工藝，其特征在于，淀積所述金屬阻擋層的材料為TaN或Ta。

8.根據權利要求1所述的銅大馬士革工藝金屬-絕緣層-金屬電容的制造工藝，其特征在于，刻蝕所述第三電極溝槽后淀積一層可導電金屬保護層，以避免后續的所述雙大馬士革制程對所述第二絕緣層的損傷。

9.根據權利要求8所述的銅大馬士革工藝金屬-絕緣層-金屬電容的制造工藝，其特征在于，所述可導電金屬保護層從物理氣相淀積或化學氣相淀積TiN、Ti、TaN、Ta等中選取。

10.根據權利要求8所述的銅大馬士革工藝金屬-絕緣層-金屬電容的制造工藝，其特征在于，所述可導電金屬保護層可在所述雙大馬士革工藝刻蝕形成通孔和溝槽后濕法去除，也可以在后續的所述化學機械研磨去除多余金屬過程中去除多余的可導電金屬保護層。