[發(fā)明專利]形成金屬互連的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110558603.3
• 申請(qǐng)日: 2015-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113299600A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭兆賢;呂志偉;李明翰;眭曉林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L23/522;H01L23/528;H01L23/532
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 李春秀

本發(fā)明涉及形成金屬互連的方法。具體而言，本發(fā)明揭示一種制造半導(dǎo)體裝置的方法。所述方法包含在襯底上方形成介電層，在所述介電層中形成渠道，在所述渠道中形成第一阻障層。所述第一阻障層具有沿著所述渠道的側(cè)壁安置的第一部分和安置在所述渠道的底部上方的第二部分。所述方法還包含應(yīng)用非等向性等離子處理以將所述第一阻障層的所述第二部分轉(zhuǎn)化成第二阻障層，在沿著所述渠道的側(cè)壁安置所述第一阻障層的所述第一部分時(shí)移除所述第二阻障層。所述方法還包含在所述渠道中形成導(dǎo)電特征。

分案申請(qǐng)的相關(guān)信息

本申請(qǐng)是發(fā)明名稱為“形成金屬互連的方法”，申請(qǐng)?zhí)枮?01510847989.4，申請(qǐng)日為2015年11月27日的發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，更具體的，涉及形成金屬互連的方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)歷了快速發(fā)展。IC設(shè)計(jì)和材料的技術(shù)進(jìn)步已生產(chǎn)出數(shù)代IC，其中每一代具有比先前數(shù)代更小且更復(fù)雜的電路。在IC演進(jìn)的過(guò)程中，功能密度(即，每芯片區(qū)域的互連裝置的數(shù)目)已大體上增加，同時(shí)幾何圖形大小(即，可使用制造過(guò)程產(chǎn)生的最小組件(或線路))已減小。

此按比例縮小過(guò)程通常通過(guò)提高生產(chǎn)效率和降低相關(guān)聯(lián)成本來(lái)提供效益。此按比例縮小還增加了IC加工和制造的復(fù)雜性。為了實(shí)現(xiàn)這些進(jìn)步，需要IC加工和制造的相似發(fā)展。一個(gè)區(qū)域是晶體管與其它裝置之間的配線或互連。盡管制造IC裝置的現(xiàn)有方法大體上對(duì)于其意欲目的已足夠，但所述方法并不在所有方面令人完全滿意。舉例而言，存在與開(kāi)發(fā)用于形成具有低電阻的金屬互連的穩(wěn)定過(guò)程相關(guān)聯(lián)的許多挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的方法包括：在襯底上方形成介電層；在介電層中形成渠道；在渠道中形成第一阻障層，其中第一阻障層具有沿著渠道的側(cè)壁安置的第一部分和安置在渠道的底部上方的第二部分；應(yīng)用非等向性等離子處理以將第一阻障層的第二部分轉(zhuǎn)換成第二阻障層；在沿著渠道的側(cè)壁安置第一阻障層的第一部分時(shí)移除第二阻障層；以及在渠道中形成導(dǎo)電特征。

根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的方法，其中在介電層中形成渠道包含通過(guò)第一過(guò)程形成渠道的上部部分和通過(guò)第二過(guò)程形成渠道的下部部分，其中上部部分的寬度大于下部部分的寬度；在渠道中形成導(dǎo)電特征包含通過(guò)無(wú)電沉積ELD在渠道的下部部分中沉積第一銅層；在渠道中形成導(dǎo)電特征包含：在渠道中沉積第三阻障層，包含在第一銅層上方沉積第三阻障層；以及通過(guò)非ELD過(guò)程在渠道的上部部分中的第三阻障層上方沉積第二銅層；第一阻障層的第二部分由TaON形成，并且其中應(yīng)用非等向性等離子處理以將第一阻障層的第二部分轉(zhuǎn)換成第二阻障層包含使用蝕刻劑氣體—?dú)錃夂偷獨(dú)鈶?yīng)用非等向性等離子處理以將第一阻障層的第二部分轉(zhuǎn)換成TaN阻障層；在沿著渠道的側(cè)壁安置第一阻障層的第一部分時(shí)移除第二阻障層包含通過(guò)執(zhí)行包含酸的濕式蝕刻過(guò)程移除TaN層；在渠道中形成第一阻障層包含在渠道中形成第三阻障層和應(yīng)用等向性等離子處理以將第三阻障層轉(zhuǎn)換成第一阻障層；第三阻障層由氮化鉭TaN形成，其中應(yīng)用等向性等離子處理以將第三阻障層轉(zhuǎn)換成第一阻障層包含使用蝕刻劑氣體—?dú)錃夂脱鯕鈶?yīng)用等向性等離子處理以將由TaN阻障層形成的第三阻障層轉(zhuǎn)換成由氮氧化鉭TaON阻障層形成的第一阻障層，并且其中應(yīng)用非等向性等離子處理以將第一阻障層的第二部分轉(zhuǎn)換成第二阻障層包含使用蝕刻劑氣體—?dú)錃夂偷獨(dú)鈶?yīng)用非等向性等離子處理以將第一阻障層的第二部分轉(zhuǎn)換成TaN阻障層。