[發明專利]具有高深寬比的微金屬線的制備方法

在審

• 申請號: 202210423643.1
• 申請日: 2022-04-21
• 公開（公告）號: CN115939028A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 黃至偉
• 申請（專利權）人: 南亞科技股份有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L21/033;H10B12/00
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 黃艷

1.一種具有高深寬比的多個微金屬線的制備方法，包括：

提供具有一介電層的一基底，該基底具有一圖案密集區以及一圖案稀疏區，該圖案稀疏區鄰近該圖案密集區，該介電層覆蓋該圖案密集區以及該圖案稀疏區；

形成一第一硬遮罩圖案在該介電層上以界定一密集圖案以及一稀疏圖案，該密集圖案界定在覆蓋該圖案密集區的該介電層中，該稀疏圖案界定在覆蓋該圖案稀疏區的該介電層中；

執行一第一介電蝕刻以形成多個第一金屬線溝槽在該介電層中；

以一第一金屬填滿該多個金屬線溝槽，以形成多個第一金屬線在該圖案密集區與該圖案稀疏區中，然后執行一化學機械研磨以移除在該介電層上的該第一金屬；

形成一第二硬遮罩圖案在該介電層上以覆蓋該多個第一金屬線；

執行一第二介電蝕刻以形成多個第二金屬線溝槽在位于該圖案密集區中的該多個第一金屬線之間；以及

以一第二金屬填滿該多個第二金屬線溝槽以形成多個第二金屬線，然后執行一化學機械研磨以移除在該介電層上的該第二金屬。

2.如權利要求1所述的制備方法，其中該基底為一硅基底、一鍺基底、一硅鍺基底、一藍寶石上覆硅基底、一石英上覆硅基底、一絕緣體上覆硅基底、一III-V族化合物半導體或其組合。

3.如權利要求1所述的制備方法，其中提供具有一介電層的一基底，該基底具有一圖案密集區以及一圖案稀疏區，該圖案稀疏區鄰近該圖案密集區，該介電層覆蓋該圖案密集區以及該圖案稀疏區的步驟，使用旋轉涂布、噴濺、原子層沉積、原子層外延、原子層化學氣相沉積、低壓化學氣相沉積、物理氣相沉積，或等離子體加強化學氣相沉積或其組合。

4.如權利要求1所述的制備方法，其中該介電層包含一介電材料，該介電材料選自下列群組：多孔硅、氟氧化硅、氫倍半硅氧烷、甲基硅氧烷及其組合。

5.如權利要求1所述的制備方法，還包括通過脫水及烘烤而預先處理該基底，以減少或消除在該基底的一表面上的濕氣。

6.如權利要求5所述的制備方法，其中一化合物鋪設在該基底的該表面以執行該預先處理，而該化合物選自下列群組：六甲基二硅氮烷、三甲基硅基二乙胺及其組合。

7.如權利要求1所述的制備方法，其中形成一第一硬遮罩圖案在該介電層上以界定一密集圖案以及一稀疏圖案，該密集圖案界定在覆蓋該圖案密集區的該介電層中，該稀疏圖案界定在覆蓋該圖案稀疏區的該介電層中的步驟，是通過依序沉積一第一硬遮罩層以及一第一光刻膠層、圖案化該第一光刻膠層，以及蝕刻該第一光刻膠層直到一開口形成在該第一光刻膠層下層的第一硬遮罩層中為止所執行。

8.如權利要求7所述的制備方法，其中該第一光刻膠層包含一正型光刻膠材料、一負型光刻膠材料或是一雙型光刻膠材料。

9.如權利要求1所述的制備方法，其中執行一第一介電蝕刻以形成多個第一金屬線溝槽在該介電層中的步驟，是通過使用氣體/氣相干蝕刻、等離子體基干蝕刻、反應性離子蝕刻(RIE)、噴濺干蝕刻、等向性濕蝕刻或非等向性濕蝕刻而蝕刻該介電層所執行。

10.如權利要求1所述的制備方法，其中執行一第一介電蝕刻以形成多個第一金屬線溝槽在該圖案密集區中的步驟，是通過使用反應性離子蝕刻而蝕刻該介電層所執行。

11.如權利要求1所述的制備方法，其中以一第一金屬填滿該多個金屬線溝槽，以形成多個第一金屬線在該圖案密集區與該圖案稀疏區中的步驟，是通過沉積一第一金屬在該多個第一金屬線溝槽中所執行，而該第一金屬選自下列群組：銅、鋁、金、銀、鉑、鈀、鉬、鎳及其組合。

12.如權利要求1所述的制備方法，其中執行一化學機械研磨以移除在該介電層上的該第一金屬的步驟，是使用一化學機械研磨的研磨液所執行，該研磨液包括多個研磨粒子，該多個研磨粒子選自下列群組：二氧化硅、氧化鋁、氧化銫及其組合。