衬底上的电互连结构及其制作方法技术

一种衬底上的电互连结构，包括：第一低ｋ电介质层；旋涂低ｋＣＭＰ保护层，该保护层与第一低ｋ电介质层以共价键相结合；以及提供ＣＶＤ沉积的硬掩模／ＣＭＰ抛光停止层。在第一低ｋ电介质层中可以制作电通路和衬里。旋涂的低ｋＣＭＰ保护层防止对低ｋ电介质的破坏，这种破坏可能从中心到边缘或者在金属密度变化的区域内由于ＣＭＰ处理过程中的不均匀而造成。低ｋＣＭＰ保护层的厚度可以在不显著地影响这种结构有效介电常数的情况下调节以适应ＣＭＰ处理中的较大变化。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于高速微处理器、专用集成电路(ASICs)以及高速IC′s相关的互连结构。更具体地，本专利技术提供低或超低介电常数(k)的互连结构，这种互连结构提高电路速度、导体电阻的精确值，并改善机械完整性(mechanical integrity)。
技术介绍
许多双镶嵌型的低k电介质加Cu的互连结构是大家所熟知的。例如双镶嵌工艺，其中SiLKTM被用作低k介电材料，参见美国专利6,383,920，该专利指定给本专利技术的同一受让人，并且其全部内容以引用形式结合在本文中，就象这里进行了全部说明。为了保护位于下面的电介质并防止低k电介质的腐蚀和凹陷，低和超低介电常数(k)材料的集成需要化学机械平整(CMP)抛光停止层。有代表性地，具有明显更高介电常数(与中间层面的介电绝缘材料相比较)的化学气相沉积(CVD)材料被直接应用到制作硬掩模的衬里层面的介电材料。在CMP之后，CVD CMP抛光停止层的连续层必须保留在该结构中以防止随后对电介质的破坏。此外，还必须具有足够的厚度，从而在CMP中从中心到边缘或者由不同金属填充的区域内的不均匀将不会产生针孔或者CMP抛光停止层已被完全腐蚀的区本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种衬底上的电互连接构，包括：第一低ｋ或超低ｋ电介质层；在所述第一低ｋ电介质层上沉积的低ｋＣＭＰ保护层；以及ＣＶＤ硬掩模／ＣＭＰ抛光停止层。

【技术特征摘要】
US 2003-7-28 10/628,9251.一种衬底上的电互连接构，包括第一低k或超低k电介质层；在所述第一低k电介质层上沉积的低kCMP保护层；以及CVD硬掩模/CMP抛光停止层。2.权利要求1的电互连结构，其中所述的第一低k电介质层是第一旋涂低k电介质层。3.权利要求1的电互连结构，其中所述的第一低k电介质层由有机电介质材料组成。4.权利要求2的电互连结构，其中所述的旋涂低k电介质层从下列物质构成的组中选择SiLKTM、GX-3TM、多孔SiLKTM、GX-3pTM、JSR LKD 5109TM、多孔旋涂SiwCxOyHz材料、旋涂电介质材料、低k旋涂电介质材料以及多孔低k自旋电介质材料。5.权利要求1的电互连结构，其中所述的低kCMP保护层是旋涂的低kCMP保护层。6.权利要求1的电互连结构，其中所述的低kCMP保护层与所述第一低k电介质层进行共价键结合。7.权利要求5的电互连结构，其中所述的旋涂低kCMP保护层由可以在不发生擦伤或者产生其它缺陷的情况下直接进行抛光的低CMP抛光速率材料组成。8.权利要求5的电互连结构，其中所述的旋涂低kCMP保护层具有从大约2.2到大约3.5的介电常数。9.权利要求5的电互连结构，其中所述的旋涂低kCMP保护层对于包含在CMP抛光浆中的化学物质是惰性的。10.权利要求5的电互连结构，其中所述的低kCMP保护层具有分子水平的自由体积或分子水平的孔隙度。11.权利要求10的电互连结构，其中所述的分子水平自由体积具有从大约2到大约50范围的尺寸。12.权利要求10的电互连结构，其中所述的分子水平的孔隙度具有从大约5％到大约80％的体积百分数。13.权利要求5的电互连结构，其中所述的旋涂低kCMP保护层机理上行为类似于海绵，它在抛光过程中应用向下的力的情况下提供阻尼性能。14.权利要求5的电互连结构，其中所述的旋涂低kCMP保护层具有细小且均匀分布的孔。15.权利要求5的电互连结构，其中所述低kCMP保护层由旋涂材料组成，该旋涂材料从下列物质构成的组中选择HOSPTM、AP6000TM、HOSP BEStTM、EnsembleTM腐蚀停止材料、EnsembleTM硬掩模、有机倍半硅氧烷、氢倍半硅氧烷、氢-有机倍半硅氧烷共聚物、硅氧烷和倍半硅氧烷。16.权利要求15的电互连结构，其中所述的旋涂材料具有低的介电常数和低的CMP抛光速率。17.权利要求1的电互连结构，其中所述的CVD硬掩模/CMP抛光停止层是传统的CVD硬掩模/CMP抛光停止层。18.权利要求17的电互连结构，其中所述的硬掩模/CMP抛光停止层由BLOkTM、氮化硅、碳化硅、SixCyNz和具有低CMP抛光速率的CVD沉积材料组成。19.权利要求1的电互连结构，其中所述的第一低k电介质是有机电介质，而且所述的旋涂低kCMP保护层是无机材料或者无机/有机混合材料。20.权利要求1的电互连结构，其中所述的第一低k电介质是多孔的。21.权利要求1的电互连结构，其中所述的第一低k电介质是包括内嵌腐蚀停止层的电介质叠层。22.权利要求1的电互连结构，其中所述的第一低k电介质层具有从大约600到大约8000的厚度。23.权利要求1的电互连结构，其中所述的旋涂低kCMP保护层具有从大约50到大约500的厚度。24.权利要求1的电互连结构，其中所述的衬底是上面制作有粘附促进剂层的半导体晶片。25.权利要求1的电互连结构，还包括所述衬底上的电介质层的叠层，所述叠层至少包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李M尼科尔森，曾伟志，克里斯蒂泰博格，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]