[發(fā)明專利]互連結(jié)構(gòu)的形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210313492.0
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN103633018A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧武鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

形成一半導(dǎo)體基底，所述半導(dǎo)體基底包括形成于襯底上的半導(dǎo)體器件層，形成于半導(dǎo)體器件層上的層間介質(zhì)層，依次形成于層間介質(zhì)層上的氧化物硬掩模和金屬硬掩模，形成于層間介質(zhì)層中、露出所述半導(dǎo)體器件層的孔洞，覆蓋于所述孔洞側(cè)壁及金屬硬掩模上的襯里層，填充于孔洞并覆蓋于所述襯里層上的導(dǎo)電層；

對所述半導(dǎo)體基底執(zhí)行第一平坦化工藝，所述第一平坦化工藝以襯里層為停止層，去除停止層上的部分導(dǎo)電層，直至剩余的導(dǎo)電層與所述襯里層齊平；

對執(zhí)行第一平坦化工藝后的半導(dǎo)體基底執(zhí)行第二平坦化工藝，所述第二平坦化工藝以氧化物硬掩模為停止層，去除氧化物硬掩模上的襯里層、金屬硬掩模及部分導(dǎo)電層；

對執(zhí)行第二平坦化工藝后的半導(dǎo)體基底執(zhí)行第三平坦化工藝，所述第三平坦化工藝以層間介質(zhì)層為停止層，去除層間介質(zhì)層上的氧化物硬掩模和部分導(dǎo)電層，直至剩余的導(dǎo)電層與所述層間介質(zhì)層齊平。

2.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在執(zhí)行第二平坦化工藝之后，執(zhí)行第三平坦化工藝之前，還包括執(zhí)行導(dǎo)電層平坦化工藝的步驟，使剩余的導(dǎo)電層與所述氧化物硬掩模齊平。

3.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一平坦化工藝對導(dǎo)電層及襯里層的選擇比位于50:1~500:1的范圍內(nèi)。

4.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二平坦化工藝對襯里層及金屬硬掩模的選擇比位于1:1~5:1的范圍內(nèi)，所述第二平坦化工藝對金屬硬掩模及氧化物硬掩模的選擇比位于5:1~200:1，所述第二平坦化工藝對金屬硬掩模及導(dǎo)電層的選擇比位于1：1~5:1的范圍內(nèi)。

5.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第三平坦化工藝對導(dǎo)電層及氧化物硬掩模的選擇比位于1:1~3:1的范圍內(nèi)，所述第三平坦化工藝對氧化物硬掩模與層間介質(zhì)層的選擇比位于1:1~4:1的范圍內(nèi)。

6.如權(quán)利要求2所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述導(dǎo)電層平坦化工藝對導(dǎo)電層及氧化物硬掩模的選擇比位于50:1~500:1的范圍內(nèi)。

7.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述導(dǎo)電層的材料為銅。

8.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述襯里層的材料為鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、氮化鈦硅、釕、鎢或氮化鎢中的一種或多種。

9.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述金屬硬掩模的材料為鈦、鉭、氮化鈦、鎢、氮化鉭或氮化鎢的一種或多種。

10.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述層間介質(zhì)層的材料為低k介質(zhì)材料或超低k介質(zhì)材料。

11.如權(quán)利要求10所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述層間介質(zhì)層的材料為碳摻雜介質(zhì)材料、碳摻雜有機硅玻璃、碳摻雜二氧化硅、氟硅玻璃、碳氧化硅中的一種或多種。

12.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一平坦化工藝、第二平坦化工藝、第三平坦化工藝均為化學(xué)機械研磨工藝。

13.如權(quán)利要求4所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二平坦化工藝為化學(xué)機械研磨工藝，化學(xué)機械研磨工藝用的研磨劑包括重量百分比為4%~10%的硅膠、重量百分比為0.001%~3%的硝酸鐵、重量百分比為0.01~2%的十二烷基苯磺酸納、重量百分比為0.1~3%的雙氧水或高錳酸鉀、重量百分比為0.05%~2%的苯并三唑以及重量百分比1%~10%的氫氧化鉀或氫氧化鈉。