用于互连的结构和方法技术

本发明专利技术涉及用于互连的结构和方法。根据本发明专利技术一实施例的方法包含：在第一电介质材料层中提供具有第一导电特征的衬底；在所述第一电介质材料层上形成第一蚀刻终止层，其中所述第一蚀刻终止层由高k电介质材料形成；在所述第一蚀刻终止层上形成第二蚀刻终止层；在所述第二蚀刻终止层上形成第二电介质材料层；在所述第二电介质材料层上形成经图案化掩模层；在所述第二电介质材料层和所述第二蚀刻终止层中形成第一沟槽；穿过所述第一沟槽移除所述第一蚀刻终止层的一部分以借此形成第二沟槽，其中移除所述第一蚀刻终止层的所述部分包含将溶液施加到所述第一蚀刻终止层的所述部分；以及在所述第二沟槽中形成第二导电特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域技术，特别涉及半导体领域中用于互连的结构和方法。
技术介绍
在半导体技术中，可使用光刻工艺在衬底上界定集成电路图案。利用镶嵌或双重镶嵌工艺来形成包含垂直互连通孔/接触件和水平互连金属线的多层铜互连。在镶嵌工艺期间，使用插塞填充材料来填充通孔(或接触件)，且随后将所述材料抛光回去。然而，随着半导体技术向前向具有例如20nm、16nm或以下的较小特征大小的先进技术节点发展，可产生伴随较小公差的多种问题，例如未对准、对已经形成的导电特征的损坏等。因此，本专利技术提供一种互连结构及其制造方法以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的一实施例提供一方法，其包括：在第一电介质材料层中提供具有第一导电特征的衬底；在第一电介质材料层上形成第一蚀刻终止层，其中该第一蚀刻终止层由高k电介质材料形成；在该第一蚀刻终止层上形成第二蚀刻终止层；在该第二蚀刻终止层上形成第二电介质材料层；在该第二电介质材料层上形成经图案化掩模层；在该第二电介质材料层和该第二蚀刻终止层中形成第一沟槽；穿过该第一沟槽移除该第一蚀刻终止层的一部分以借此形成第二沟槽，其中移除该第一蚀刻终止层的该部分包含将溶液施加到该第一蚀刻终止层的该部分；以及在该第二沟槽中形成第二导电特征，其中该第二导电特征电连接到该第一导电特征。根据本专利技术一实施例，其中提供该衬底包含：在该衬底上沉积该第一电介质材料层；在该第一电介质材料层中形成第三沟槽；在该第三沟槽中填充金属；以及对该金属和第一电介质材料层执行化学机械抛光CMP工艺使得该第一导电特征的顶部表面与该第一电介质材料层的顶部表面实质上共面。其中将该溶液施加到该第一蚀刻终止层的该部分包含：将该溶液施加到该经图案化掩模层以移除该经图案化掩模层；通过使用该溶液的第一组分移除该第一蚀刻终止层的一部分借此暴露该第一导电特征的顶部表面的一部分；通过使用该溶液的第二组分移除该第一沟槽的侧壁上的残余物；以及在该第一导电特征的该顶部表面的该暴露部分上形成保护层。该溶液的该第二组分包含：甲基苯腈、4-甲基-3-硝基苯甲腈、4-(溴甲基)苯甲腈、4-(氯甲基)苯甲腈、2-氟-4-(三氟甲基)苯甲腈、4-(三氟甲基)苯甲腈、二乙二醇单丁醚、乙酸2-(2-丁氧乙氧基)乙酯、二乙二醇二甲醚、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、聚(乙二醇)双(胺)、(2-甲基丁基)胺、三(2-乙基己基)胺、(4-异硫氰基苯基)(3-甲基苯基)胺和/或聚(乙二醇)甲醚胺、聚(乙二醇)二胺。该保护层包含：1-氯代苯并三唑、5-氯代苯并三唑、5-甲基-1H-苯并三唑、1-甲基-1H-1,2,3-苯并三唑-5-甲醛、1-甲基-1H-1,2,3-苯并三唑-5-胺、1-甲基咪唑、2-巯基-1-甲基咪唑、1-甲基咪唑-2-磺酰氯、5-氯-1-甲基咪唑、5-碘-1-甲基咪唑、甲巯咪唑、1-甲基咪唑氯化物、2,5-二溴-1-甲基-1H-咪唑、1H-苯并三唑-4-磺酸和/或BTA类似物。该溶液的该第一组分包含：三乙醇胺盐酸盐、三乙醇胺、三乙醇胺、三乙醇胺水杨酸盐、2-氯乙基乙烯醚、2-[4-(二甲氨基)苯基]乙醇、四乙基乙二胺、乙酸铵、氯化铵、硫酸铵、甲酸铵、硝酸铵、碳酸铵、氟化铵、过硫酸铵、氨基磺酸铵、磷酸铵和/或1-乙酰胍。该方法进一步包括在该第二沟槽中形成该第二导电特征之前移除该保护层。该移除该保护层包含在抑制剂层上施加IPA、DMSO、DMF、经稀释的HCl、NH4OH、经稀释的HF或其组合。本专利技术的另一实施例提供一方法，其包括：在第一电介质材料层中提供具有第一导电特征的衬底；在该第一电介质材料层上形成第一蚀刻终止层；在该第一蚀刻终止层上形成第二蚀刻终止层，其中该第二蚀刻终止层由高k电介质材料形成；在该第二蚀刻终止层上形成第二电介质材料层；在该第二电介质材料层上形成经图案化掩模层；在该第二电介质材料层中形成第一沟槽；穿过该第一沟槽移除该第二蚀刻终止层的一部分以借此形成第二沟槽，其中移除该第二蚀刻终止层的该部分包含将溶液施加到该第二蚀刻终止层的该部分；穿过该第二沟槽移除该第一蚀刻终止层的一部分以借此形成第三沟槽；以及在该第三沟槽中形成第二导电特征，其中该第二导电特征电连接到该第一导电特征。本专利技术的又一实施例提供一集成电路IC结构，其包括：第一电介质材料层，其在衬底上；下伏导电特征，其安置在该第一电介质材料层中；第一蚀刻终止层，其安置在该第一电介质材料层和该下伏导电特征上，其中该第一蚀刻终止层为高k电介质层；第二电介质材料层，其位于该第一蚀刻终止层上；以及上覆导电特征，其形成于该第二电介质材料层和该第一蚀刻终止层中，降落在该下伏导电特征上，且电连接到该下伏导电特征。附图说明当结合附图阅读时，从以下详细描述最好地理解本专利技术的各方面。应强调的是，根据业界的标准作法，各种特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可以任意增大或减小各种特征的尺寸。图1为根据一些实施例用以形成集成电路(IC)结构的方法的一个实施例的流程图。图2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H、2I、2J和2K说明根据一些实施例构造的由图1的方法制造的各种制造阶段期间的示范性集成电路结构的截面图。图3为根据一些实施例用以形成集成电路(IC)结构的方法的一个实施例的流程图。图4A、4B、4C、4D、4E、4F、4G、4H、4I、4J和4K说明根据一些实施例构造的由图3的方法制造的各种制造阶段期间的示范性集成电路结构的截面图。具体实施方式应理解，以下揭示内容提供用于实施本专利技术的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的特定实例以简化本专利技术。当然，这些仅为实例且并不希望为限制性的。此外，本专利技术可在各种实例中重复参考标号和/或字母。此重复是出于简单和清楚的目的，且本身并不指示所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。此外，在以下描述中第一特征在第二特征上的形成可包含其中第一特征和第二特征直接接触地形成的实施例，且还可包含其中额外特征可形成为插入在第一特征和第二特征中使得第一特征和第二特征可不直接接触的实施例。图1为根据本专利技术的一或多个实施例用以形成集成电路的方法100的流程图。图2A、2B、2C、2D、2E、2F、2G、2H、2I、2J和2K说明方法100的各种制造阶段期间示范性集成电路200的截面图。参看图1到2K和其它图，下文描述方法100和示范性集成电路(IC)结构200。方法在102处通过提供或接收如图2A中所说明的衬底202而开始。在一些实施例中，衬底202包含硅。在一些替代实施例中，衬底202可包含例如锗等其它基础半导体。在一些实施例中，衬底202另外或替代地包含复合半导体，例如碳化硅、镓砷、砷化铟和磷化铟。在一些实施例中，衬底202包含合金半导体，例如硅锗、碳化硅锗、磷化镓砷，和磷化镓铟。衬底202可包含形成于顶部表面上的外延层，例如上覆在主体半导体晶片上的外延半导体层。在一些实施例中，衬底202包含绝缘体上半导体(SOI)结构。举例来说，衬底可包含通过例如由植入氧分离(SIMOX)等工艺形成的内埋氧化物(BOX)层。在各种实施例中，衬底202包含由例如离子植入和/或扩散等工艺形成的各种p型掺杂区和/或n型掺杂区，例如p型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，其包括：在第一电介质材料层中提供具有第一导电特征的衬底；在第一电介质材料层上形成第一蚀刻终止层，其中所述第一蚀刻终止层由高k电介质材料形成；在所述第一蚀刻终止层上形成第二蚀刻终止层；在所述第二蚀刻终止层上形成第二电介质材料层；在所述第二电介质材料层上形成经图案化掩模层；在所述第二电介质材料层和所述第二蚀刻终止层中形成第一沟槽；穿过所述第一沟槽移除所述第一蚀刻终止层的一部分以借此形成第二沟槽，其中移除所述第一蚀刻终止层的所述部分包含将溶液施加到所述第一蚀刻终止层的所述部分；以及在所述第二沟槽中形成第二导电特征，其中所述第二导电特征电连接到所述第一导电特征。

【技术特征摘要】
2015.09.25 US 14/865,1651.一种方法，其包括：在第一电介质材料层中提供具有第一导电特征的衬底；在第一电介质材料层上形成第一蚀刻终止层，其中所述第一蚀刻终止层由高k电介质材料形成；在所述第一蚀刻终止层上形成第二蚀刻终止层；在所述第二蚀刻终止层上形成第二电介质材料层；在所述第二电介质材料层上形成经图案化掩模层；在所述第二电介质材料层和所述第二蚀刻终止层中形成第一沟槽；穿过所述第一沟槽移除所述第一蚀刻终止层的一部分以借此形成第二沟槽，其中移除所述第一蚀刻终止层的所述部分包含将溶液施加到所述第一蚀刻终止层的所述部分；以及在所述第二沟槽中形成第二导电特征，其中所述第二导电特征电连接到所述第一导电特征。2.根据权利要求1所述的方法，其中提供所述衬底包含：在所述衬底上沉积所述第一电介质材料层；在所述第一电介质材料层中形成第三沟槽；在所述第三沟槽中填充金属；以及对所述金属和第一电介质材料层执行化学机械抛光CMP工艺使得所述第一导电特征的顶部表面与所述第一电介质材料层的顶部表面实质上共面。3.根据权利要求1所述的方法，其中将所述溶液施加到所述第一蚀刻终止层的所述部分包含：将所述溶液施加到所述经图案化掩模层以移除所述经图案化掩模层；通过使用所述溶液的第一组分移除所述第一蚀刻终止层的一部分借此暴露所述第一导电特征的顶部表面的一部分；通过使用所述溶液的第二组分移除所述第一沟槽的侧壁上的残余物；以及在所述第一导电特征的所述顶部表面的所述暴露部分上形成保护层。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述溶液的所述第二组分包含：甲基苯腈、4-甲基-3-硝基苯甲腈、4-(溴甲基)苯甲腈、4-(氯甲基)苯甲腈、2-氟-4-(三氟甲基)苯甲腈、4-(三氟甲基)苯甲腈、二乙二醇单丁醚、乙酸2-(2-丁氧乙氧基)乙酯、二乙二醇二甲醚、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、聚(乙二醇)双(胺)、(2-甲基丁基)胺、三(2-乙基己基)胺、(4-异硫氰基苯基)(3-甲基苯基)胺和/或聚(乙二醇)甲醚胺、聚(乙二醇)二胺。5.根据权利要求3所述的方法，其中所述保护层包含：1-氯代苯并三唑、5-氯代苯并三唑、5-甲基-1H-苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建桦，蔡政勋，李忠儒，蔡承孝，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71