[發(fā)明專利]金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310270035.2
• 申請(qǐng)日: 2013-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN104253052B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王嘯剛;林詠祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華邦電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/48
• 分類號(hào): H01L21/48;H01L23/498
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司72003
• 代理人: 張然,李昕巍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)及其制造方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)體工藝中，常通過導(dǎo)電插塞來(lái)連接位元線與基底中的摻雜區(qū)。然而，由于用來(lái)形成導(dǎo)電插塞的接觸窗開口(或稱介層窗開口)的尺寸愈來(lái)愈小，而填入于接觸窗開口中的導(dǎo)電層的溝填能力不足，以致在所形成的導(dǎo)電插塞中產(chǎn)生孔隙。雖然，在位元線形成之后，通過氧電漿移除光阻圖案時(shí)，會(huì)在作為位元線的鎢金屬層的表面上形成氧化鎢(WOx)，而將孔隙覆蓋住。然而，隨著元件不斷地小型化，相鄰的位元線上的氧化鎢容易接觸在一起，而造成短路的現(xiàn)象，因此，在以氧電漿灰化光阻之后，還必須通過清除工藝將位元線上的氧化鎢移除。然而，氧化鎢一旦移除之后，孔隙會(huì)裸露出來(lái)，導(dǎo)致留在孔隙中的殘酸慢慢揮發(fā)出來(lái)，而與作為位元線的鎢金屬層反應(yīng)，進(jìn)而造成剝離(peeling)或腐蝕(corrosion)的問題，此又稱為殘酸除氣(outgassing)現(xiàn)象。殘酸除氣現(xiàn)象造成元件可靠度的問題，影響工藝的良率。因此，亟待一種可以避免殘酸除氣問題的金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)及其制造方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)及其制造方法，其可以通過簡(jiǎn)單的步驟避免殘酸除氣現(xiàn)象，以提升元件的可靠度以及工藝的良率。

本發(fā)明提出一種金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法，包括在介電層中形成導(dǎo)電插塞，接著，在介電層與導(dǎo)電插塞上形成導(dǎo)電層，之后，在導(dǎo)電層上覆蓋頂蓋層，其后，圖案化頂蓋層與導(dǎo)電層，以形成圖案化的頂蓋層與圖案化的導(dǎo)電層。

依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述，上述頂蓋層包括金屬氮化物層、絕緣層或其組合。

依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述，上述金屬氮化物層包括氮化鎢層、氮化鈦層、氮化鉭層或前述至少二者組合。

依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述，上述金屬氮化物層的形成方法可為原位沉積(in-situ)法或非原位沉積(ex-situ)法。

依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述，上述絕緣層包括氮化硅層、氧化硅層或氮氧化硅層。

本發(fā)明還提出一種金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)，包括介電層、導(dǎo)電插塞、圖案化的導(dǎo)電層以及圖案化的頂蓋層。導(dǎo)電插塞位于介電層中。圖案化的導(dǎo)電層位于導(dǎo)電插塞上，并與導(dǎo)電插塞電性連接。圖案化的頂蓋層覆蓋于圖案化的導(dǎo)電層上。

依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述，上述頂蓋層包括金屬氮化物層、絕緣層或前述至少二者組合。

依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述，上述金屬氮化物層包括氮化鎢層、氮化鈦層、氮化鉭層或前述至少二者組合。

依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述，上述絕緣層包括氮化硅層、氧化硅層或氮氧化硅層。

依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例所述，上述圖案化的導(dǎo)電層中具有至少一細(xì)縫，上述圖案化的頂蓋層封閉前述至少一細(xì)縫的開口。

本發(fā)明的金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)及其制造方法，其可以通過簡(jiǎn)單的步驟避免殘酸除氣現(xiàn)象，提升元件的可靠度以及工藝的良率。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1至圖4是依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的制造方法的流程剖面圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

10：基底

12：介電層

14：導(dǎo)電插塞

16：導(dǎo)電層

18：粘著層

20：導(dǎo)電層

20a：圖案化的導(dǎo)電層

22：頂蓋層

22a：圖案化的頂蓋層

24：光阻圖案

30：孔隙

40：細(xì)縫

具體實(shí)施方式