[發(fā)明專利]一種銅制程整合無源器件制造工藝及其制成的無源器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310077668.1
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN104051229B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王偉;謝紅梅
• 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: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L21/768;H01L23/522;H01L23/538
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙)31219
• 代理人: 余明偉

1.一種銅制程整合無源器件制造工藝，其特征在于，所述銅制程整合無源器件制造工藝包括：

在Si晶圓襯底上生長一層絕緣基底；

在所述絕緣基底上制備第一金屬層；

在所述第一金屬層上制備第一絕緣層；

在所述第一絕緣層上制備第二金屬層；

在所述第二金屬層上制備第二絕緣層；在所述第二絕緣層上制作穿透所述第二絕緣層且延伸至所述第二金屬層的第一栓塞導(dǎo)通孔和穿透所述第二絕緣層且延伸至所述第一金屬層的第二栓塞導(dǎo)通孔；將銅填入所述第一栓塞導(dǎo)通孔和第二栓塞導(dǎo)通孔中；所述第一栓塞導(dǎo)通孔和第二栓塞導(dǎo)通孔的橫截面的寬度范圍為1.5-2.5微米；

在所述第二絕緣層上制備第三絕緣層；在所述第三絕緣層中正對所述第一栓塞導(dǎo)通孔和第二栓塞導(dǎo)通孔的位置處制作穿透第三絕緣層的延長通孔，并在所述延長通孔中填入金屬銅；

在所述第三絕緣層上制備第三金屬層；刻蝕所述第三金屬層，保留位于所述延長通孔上方的金屬層；

通過等離子體增強(qiáng)沉積方法在所述第三金屬層上制備絕緣介質(zhì)層；

在所述絕緣介質(zhì)層上化學(xué)氣相沉積鈍化保護(hù)層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅制程整合無源器件制造工藝，其特征在于：所述第一絕緣層的厚度為1000-1400埃，厚度起伏為30埃。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅制程整合無源器件制造工藝，其特征在于，所述制造工藝還包括：在制備所述第三絕緣層后進(jìn)行熱處理，熱處理的溫度為350℃-450℃，熱處理的持續(xù)時(shí)間為15-45分鐘。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅制程整合無源器件制造工藝，其特征在于，所述制造工藝還包括：在刻蝕完所述第三金屬層后進(jìn)行熱處理，熱處理的溫度為350℃-450℃，熱處理的持續(xù)時(shí)間為15-45分鐘。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅制程整合無源器件制造工藝，其特征在于：所述第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層均為Al金屬層，所述Al金屬層為三明治結(jié)構(gòu)，Al的上表面有一層TiN作為防反射層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的銅制程整合無源器件制造工藝，其特征在于：所述銅制程整合無源器件制造工藝還包括：利用等離子刻蝕將所述第一金屬層上表面的TiN層完全刻蝕掉再制備所述第一絕緣層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅制程整合無源器件制造工藝制成的無源器件，其特征在于：

所述無源器件包括：

Si晶圓襯底；

生長在Si晶圓襯底上的絕緣基底；

制備在所述絕緣基底上的第一金屬層；

制備在所述第一金屬層上的第一絕緣層；

制備在所述第一絕緣層上的第二金屬層；

制備在所述第二金屬層上的第二絕緣層；所述第二絕緣層上設(shè)置有穿透所述第二絕緣層且延伸至所述第二金屬層的第一栓塞導(dǎo)通孔和穿透所述第二絕緣層且延伸至所述第一金屬層的第二栓塞導(dǎo)通孔；所述第一栓塞導(dǎo)通孔和第二栓塞導(dǎo)通孔中均填充有金屬銅；所述第一栓塞導(dǎo)通孔和第二栓塞導(dǎo)通孔的橫截面的寬度范圍為1.5-2.5微米；

制備在所述第二絕緣層上的第三絕緣層；在所述第三絕緣層中正對所述第一栓塞導(dǎo)通孔和第二栓塞導(dǎo)通孔的位置處設(shè)置有穿透第三絕緣層的延長通孔，所述延長通孔中填充有金屬銅；

制備于所述延長通孔上方的第三金屬層；

沉積在所述第三金屬層上的絕緣介質(zhì)層；

化學(xué)氣相沉積在所述絕緣介質(zhì)層上鈍化保護(hù)層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無源器件，其特征在于：所述第一絕緣層的厚度為1000-1400埃，厚度起伏為30埃。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無源器件，其特征在于：所述第一金屬層、第二金屬層和第三金屬層均為Al金屬層，所述Al金屬層為三明治結(jié)構(gòu)，Al的上表面有一層TiN作為防反射層；所述第一絕緣層是利用等離子刻蝕將所述第一金屬層上表面的TiN層完全刻蝕掉再制備的。