【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种金属镶嵌(metal damascene)的制造方法及其结构,特别是涉及一种应用于半导体组件内联机(interconnect)中的金属镶嵌的制造方法及其结构。
技术介绍
半导体产品通过金属导线连接至半导体组件,通过施加电压而控制每一半导体组件的作动状态。传统上,以金属镶嵌做为金属导线,请参照图1A至图1D,其为现有技术制作金属镶嵌的剖面结构流程示意图。首先,如图1A所示,于一半导体基础层10上方依序形成有一蚀刻终止层11、一介电层12与一介电材料抗反射层13。图1B中,利用微影制程与蚀刻技术,于介电材料抗反射层13、介电层12与蚀刻终止层11中形成一开孔14。图1C中,于介电材料抗反射层13表面与开孔14侧边及底部沉积一阻障层15,阻障层15较常使用的材料为氮化钽。然后,于阻障层15表面与开孔14中沉积一金属层16,金属层16较常使用的材料为铜。如图1D所示,再进行化学机械研磨,而停止于介电层12,则完成金属镶嵌的制作。然而,如图2所示,其为图1D中区域17的放大图,为了提高半导体产品效能,当介电层12使用多孔性的低介电常数材料(例如多孔性SiLK、Aerogel或Xerogel)时,多孔性低介电常数材料的介电层12的结构特性使得经过蚀刻后形成的开孔14的侧边并非为一平坦的表面,致使后续沉积的阻障层15厚度无法均匀一致,阻障层15厚度较薄的区域18无法完全避免金属层16扩散至介电层12,不仅产生漏电流,且缩短与组件可靠度相关的时依性介电崩溃(time-dependent dielectric breakdown,TDDB)时间与劣化偏 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种金属镶嵌的制造方法,该制造方法至少包括下列步骤于一基础层上方依序沉积一蚀刻终止层与一介电层;于该介电层与该蚀刻终止层中形成一开孔;其特征在于该方法还包括以下步骤于该介电层表面与该开孔侧边及底部沉积一碳化硅层;以及于该开孔中形成一金属层。2.根据权利要求1所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于该金属层的材料为铜。3.根据权利要求1所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于该蚀刻终止层的材料选自氮化硅与碳化硅之一。4.根据权利要求1所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于该蚀刻终止层的厚度为400。5.根据权利要求1所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于该介电层的材料为低介电常数介电层。6.根据权利要求5所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于该低介电常数介电层为多孔性的低介电常数介电层。7.根据权利要求6所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于该多孔性的低介电常数介电层选自多孔性SiLK、Aerogel、Xerogel群组之一。8.根据权利要求1所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于于沉积该介电层于该基础层上方之后更包括沉积一有机抗反射层于该介电层上方的步骤。9.根据权利要求8所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于其中形成该开孔至少包括下列步骤沉积一光阻层于该有机抗反射层上方;以微影制程定义该光阻层图案;以该图案化光阻层为罩幕,进行蚀刻,而停止于该蚀刻终止层;以及以该图案化光阻层为罩幕,进行蚀刻,而停止于该基础层。10.根据权利要求9所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于形成该开孔之后更包括一加热移除该有机抗反射层的步骤。11.根据权利要求1所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于该碳化硅层的厚度为介于100~200。12.根据权利要求1所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于于该开孔中形成该金属层至少包括下列步骤于该碳化硅层表面与该开孔中沉积该金属层;以及化学机械研磨该金属层而停止于该碳化硅层。13.根据权利要求12所述的金属镶嵌的制造方法,其特征在于于该碳化硅层表面与该开孔中沉积该金属层至少包括下列步骤于该碳化硅层表面与该开孔侧边及底部沉积一钽层;以溅镀方式于该钽层表面与该开孔侧边及底部形成有该金属的沉积晶种;以及进行电化学电镀,于该钽层表面与该开孔侧边及底部沉积该金属层。14.一种金属镶嵌的制造方法,其应用于上方依序形成有一介电层与一有机抗反射层的一基础层上,该介电层与该蚀刻终止层中具有一开孔,其特征在于该制造方法至少包括下列步骤加热移除该有机抗反射层;于该介电层表面与该开孔侧边及底部沉积一碳化硅层;以及于该开孔中形成一金属层。15.根据权利要求14所述的金属镶嵌的制...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴振诚,卢永诚,陈盈淙,章勋明,
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:
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