[發(fā)明專利]降低冗余金屬耦合電容的溝槽優(yōu)先雙大馬士革銅互連方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310195592.2
• 申請日: 2013-05-23
• 公開（公告）號: CN103268865A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛智彪
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/027;G03F7/00;G03F7/40
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 陸花

1.一種降低冗余金屬耦合電容的溝槽優(yōu)先雙大馬士革銅互連方法，其特征在于包括：

第一步驟：在襯底硅片上首先沉積介質(zhì)層，隨后在介質(zhì)層上涂布第一光刻膠；

第二步驟：通過曝光和顯影在第一光刻膠膜中形成金屬槽結(jié)構(gòu)，其中第一光刻膠中形成的金屬槽結(jié)構(gòu)穿透第一光刻膠；

第三步驟：在與第二步驟的顯影相同的同一顯影機(jī)臺內(nèi)，在第一光刻膠上涂布化學(xué)微縮材料RELACS并加熱以固化第一光刻膠中金屬槽結(jié)構(gòu)圖形，其中加熱使化學(xué)微縮材料RELACS與第一光刻膠表面反應(yīng)形成不溶于第二光刻膠的隔離膜，隨后去除沒有與第一光刻膠表面反應(yīng)而剩下的化學(xué)微縮材料RELACS；

第四步驟：在形成有隔離膜的第一光刻膠上涂布第二光刻膠；

第五步驟：通過曝光和顯影在第二光刻膠膜中形成處于金屬槽結(jié)構(gòu)內(nèi)的通孔結(jié)構(gòu)以及處于第一光刻膠上的冗余金屬槽結(jié)構(gòu)；

第六步驟：利用曝光和顯影后的第二光刻膠進(jìn)行初步刻蝕，從而在介質(zhì)層中形成通孔并在第一光刻膠中形成冗余金屬槽結(jié)構(gòu)，隨后去除第二光刻膠，其中第一光刻膠中形成的冗余金屬槽結(jié)構(gòu)沒有穿透第一光刻膠；

第七步驟：利用形成有冗余金屬槽結(jié)構(gòu)的第一光刻膠繼續(xù)刻蝕，從而在介質(zhì)層中形成通孔、金屬槽、和冗余金屬槽，隨后去除第一光刻膠，其中冗余金屬槽的深度小于金屬槽的深度；

第八步驟：執(zhí)行金屬沉積以完成填充通孔、金屬槽、和冗余金屬槽，隨后執(zhí)行金屬化學(xué)機(jī)械研磨以完成導(dǎo)線金屬、通孔金屬、和冗余金屬的填充，其中導(dǎo)線金屬的厚度大于冗余金屬的厚度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低冗余金屬耦合電容的溝槽優(yōu)先雙大馬士革銅互連方法，其特征在于還包括：

第九步驟：執(zhí)行減薄處理從而部分地或完全去除比導(dǎo)線金屬薄的冗余金屬。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低冗余金屬耦合電容的溝槽優(yōu)先雙大馬士革銅互連方法，其特征在于，在第三步驟中利用去離子水或含表面活性劑的去離子水溶液去除沒有與第一光刻膠表面反應(yīng)而剩下的化學(xué)微縮材料RELACS。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低冗余金屬耦合電容的溝槽優(yōu)先雙大馬士革銅互連方法，其特征在于，第一光刻膠是含硅烷基、硅烷氧基和籠形硅氧烷的光刻膠。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低冗余金屬耦合電容的溝槽優(yōu)先雙大馬士革銅互連方法，其特征在于，第一光刻膠和第二光刻膠的抗刻蝕能力比大于或等于1.5:1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低冗余金屬耦合電容的溝槽優(yōu)先雙大馬士革銅互連方法，其特征在于，在第三步驟中，使第一光刻膠固化的化學(xué)微縮材料RELACS為含烷基氨基的水溶性高分子材料，優(yōu)選地，化學(xué)微縮材料RELACS是含烷基氨基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯高分子材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低冗余金屬耦合電容的溝槽優(yōu)先雙大馬士革銅互連方法，其特征在于，在第三步驟中，第一光刻膠的固化加熱溫度的范圍為80℃至180℃，優(yōu)選地，第一光刻膠的固化加熱溫度的范圍為90℃至170℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的降低冗余金屬耦合電容的溝槽優(yōu)先雙大馬士革銅互連方法，其特征在于，在第三步驟中，第一光刻膠的固化加熱時(shí)間的范圍為15秒至300秒；優(yōu)選地，第一光刻膠的固化加熱時(shí)間的范圍為30秒至120秒。