防止金属挤出的方法技术

本发明专利技术揭示一种防止在半导体结构中发生金属挤出的方法。根据本发明专利技术的设计，可以藉由在形成一共形的黏着层于一介层洞之前对一第一金属层进行一加热制程，从而防止第一金属层在后续的制程中因为热效应而发生金属挤出的现象。因此，本发明专利技术的设计可以有效的防止在半导体结构中发生金属挤出的现象，并可有效的防止半导体结构的阻抗值因为金属挤出的现象而提升。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种，特别是有关一种防止在半导体结构中发生金属挤出的方法。(2)
技术介绍
在半导体结构中，金属接触窗(metal contact)扮演了一个相当重要的角色。金属接触窗可以藉由金属层来连接半导体装置。就习知该项技术的人员的观点而言，金属接触窗至少可藉由下列的方式来形成。第一种是″穿过ARC″(through ARC)的方式。上述″穿过ARC″的方式是表示藉由穿过抗反射涂布层(anti-reflectingcoating；ARC)的方式来形成金属介层(metal via)于金属层上。如图1所示，一抗反射涂布层110位于一第一金属层100上。一介电层(dielectric layer)120覆盖于第一金属层100与抗反射涂布层110上。在进行一蚀刻制程之后，形成一穿过介电层120与抗反射涂布层110的介层洞130，并暴露出部分的第一金属层100。接着，形成一黏着层(glue layer)140于介层洞130中，并在介层洞130中填入一第二金属层150。图2是另一种常用来形成金属接触窗于半导体结构中的方法，″终止于ARC上″(stop on ARC)。相较于上文中所述的方法，在图2的方法中，用来形成介层洞130的蚀刻制程将会停止于抗反射涂布层110上，且上述蚀刻制程所形成的介层洞130将不会暴露出第一金属层100。然而，在上述的两种方法中均存在着相当多的问题。在″穿过ARC″的方法中，在形成上述黏着层与第二金属层的过程中，第一金属层100将会因为热效应(thermal effect)而挤出，并发生许多不必要的反应。在以铝(aluminum)为第一金属层100且钨(tungsten)为第二金属层150的范例中，第一金属层100将会被挤出黏着层140之外。另外，当以WF4来进行化学气相沉积制程(chemical vapordeposition；CVD)以形成第二金属层150的时候，在被挤出的铝与WF4之间将会发生如下列第一式的副反应(side-reaction)，而上述副反应中的产物160将会提升上述半导体结构的阻抗值(resistance)。…(第一式)另一方面，在上述的″终止于ARC上″的方法中，上述第一式的副反应将不会发生。但是，使用″终止于ARC上″的方法来形成的半导体结构的平均阻抗值却会高于使用″穿过ARC″的方法来形成的半导体结构的平均阻抗值。一般而言，″穿过ARC″的方法的使用会比使用″终止于ARC上″的方法更广泛。因此，如何发展出一种在使用″穿过ARC″的方法时不会造成金属挤出的方法实是一项重要的研究课题。(3)
技术实现思路
鉴于上述的专利技术背景中，现有技术在形成金属接触窗方面所产生的诸多缺点，本专利技术的目的是提供一种防止在形成金属接触窗的过程中发生金属挤出的方法，以藉由防止金属挤出来有效的防止半导体结构的阻抗值上升的现象。根据本专利技术一方面提供一种，包含以下步骤提供一第一金属层；形成一介电层于该第一金属层上；蚀刻该介电层以形成一介层洞于该第一金属层上；进行一加热制程；及沉积一共形的黏着层于该介层洞中。根据本专利技术另一方面提供一种防止在半导体结构中发生金属挤出的方法，包含以下步骤提供一第一金属层，该第一金属层具有一抗反射涂布层位于该第一金属层之上；形成一介电层于该抗反射涂布层之上；蚀刻该介电层与该抗反射涂布层以形成一介层洞，其中该介层洞暴露出部分的该第一金属层；进行一加热制程；形成一共形的黏着层于该介层洞内；及以一第二金属层填满该介层洞。根据本专利技术又一方面提供一种防止在半导体结构中发生金属挤出的方法，包含以下步骤提供一铝金属层于一底材上；形成一抗反射涂布层于该铝金属层上；形成一介电层于该底材与该抗反射涂布层上；蚀刻该介电层与该抗反射涂布层以形成一介层洞，其中该介层洞暴露出部分的该铝金属层；进行一加热制程；沉积一共形的黏着层于该介层洞之中；及以一钨金属层填满该介层洞。根据本专利技术的设计，藉由在形成黏着层之前先进行一加热的制程，可以有效的杜绝在半导体结构中发生金属挤出的现象。因此，根据本专利技术的设计可以提供一种藉由防止在形成金属接触窗的过程中发生金属挤出，来有效的防止半导体结构的阻抗值提高的方法。(4)附图说明图1是一现有技术中使用″穿过ARC″的方法来形成的半导体结构示意图；图2是一现有技术中使用″终止于ARC上″的方法来形成的半导体结构示意图；图3是一根据本专利技术的防止在半导体结构中发生金属挤出的方法的流程图；及图4A至图4C是根据本专利技术的防止在半导体结构中发生金属挤出的方法的示意图。(5)具体实施方式本专利技术的一些实施例会详细描述如下。然而，除了详细描述外，本专利技术还可以广泛地在其他的实施例施行，且本专利技术的范围不受其限定，其以之后的权利要求所限定的专利范围为准。另外，在本说明书中，各元件的不同部分并没有依照尺寸绘图。某些尺寸与其他相关尺寸相比已经被夸张，以提供更清楚的描述和本专利技术的理解。本专利技术的一较佳实施例是一种。首先，形成一第一金属层于一底材上，并形成一抗反射涂布层于第一金属层上。接着，形成一介电层覆盖于底材与抗反射涂布层之上。然后，进行一蚀刻制程，以形成一穿过介电层与抗反射涂布层的介层洞，并且藉由介层洞暴露出部分的第一金属层。接下来，进行一加热制程以挤出第一金属层。所述加热制程的温度是大于/等于接下来的制程中所使用的温度。在加热制程之后，形成一共形的(conformal)黏着层于介层洞之中。最后，再于介层洞中填入一第二金属层。由于在形成上述的黏着层与第二金属层之前已经先进行了加热制程，所以，第一金属层将不会在后续的制程中因为热效应而发生金属挤出的现象。本专利技术的另一较佳实施例是一防止在半导体结构中发生金属挤出的方法。图3是一根据本实施例的方法的流程图。首先，如步骤310所示，提供一具有一抗反射涂布层于其上的第一金属层于一底材上。第一金属层可以包含铝(aluminum；Al)，或是其他的导电金属。抗反射涂布层可以包含一Ti层与一TiN层。接着，如步骤320所述，形成一介电层覆盖于底材与抗反射涂布层之上。介电层可以包含SiO2，或低介电常数材质(low-K dielectricmaterial)，或是其他的介电材质。然后，蚀刻介电层与抗反射涂布层，如步骤330所示，以形成一穿过介电层与抗反射涂布层的介层洞。在形成介层洞之后，介层洞可暴露出部分的上述第一金属层。随后，进行一加热制程，如步骤340所述。为了防止第一金属层在后续的制程中因为热效应而发生金属挤出的现象，在步骤340中的加热制程所使用的温度是等于/或大于形成第一金属层时所需的温度。在根据本实施例的一范例中，步骤340所使用的温度最好是等于/或大于后续制程中所使用的最高温度。在加热制程之后，形成一共形的黏着层于介层洞之中(步骤350)。黏着层可以包含一Ti层与一TiN层。最后，如步骤360所述，以一第二金属层填入介层洞。藉由一常见的技术，例如化学机械研磨法(chemical mechanicalpolishing；CMP)来移除不需要的第二金属层。第二金属层可以是钨(tungsten；W)，或是其他的导电金属。根据本专利技术的另一较佳实施例是一防止在半导体结构中发生金属挤出的方法。参照图4A，形成一第一金属层410于一半导体底材上，并形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止金属挤出的方法，其特征在于包含以下步骤：提供一第一金属层；形成一介电层于该第一金属层上；蚀刻该介电层以形成一介层洞于该第一金属层上；进行一加热制程；及沉积一共形的黏着层于该介层洞中。

【技术特征摘要】
US 2002-8-8 10/214,1451.一种防止金属挤出的方法，其特征在于包含以下步骤提供一第一金属层；形成一介电层于该第一金属层上；蚀刻该介电层以形成一介层洞于该第一金属层上；进行一加热制程；及沉积一共形的黏着层于该介层洞中。2.如权利要求1所述的防止金属挤出的方法，其特征在于，在该形成该介电层的步骤之前，还包含形成一抗反射涂布层于该第一金属层上的步骤。3.如权利要求2所述的防止金属挤出的方法，其特征在于，所述的介层洞是穿过该介电层与该抗反射涂布层。4.如权利要求1所述的防止金属挤出的方法，其特征在于，所述的加热制程的温度是高于形成该第一金属层的温度。5.如权利要求1所述的防止金属挤出的方法，其特征在于，所述的加热制程的温度是等于在该蚀刻该介电层的步骤之后的多个制程中的最高温度。6.如权利要求1所述的防止金属挤出的方法，其特征在于，所述的加热制程的温度是高于在该蚀刻该介电层的步骤之后的多个制程中的最高温度。7.如权利要求1所述的防止金属挤出的方法，其特征在于，还包含一以一第二金属层填入该介层洞的步骤。8.一种防止在半导体结构中发生金属挤出的方法，其特征在于，包含以下步骤提供一第一金属层，该第一金属层具有一抗反射涂布层位于该第一金属层之上；形成一介电层于该抗反射涂布层之上；蚀刻该介电层与该抗反射涂布层以形成一介层洞，其中该介层洞暴露出部分的该第一金属层；进行一加热制程；形成一共形的黏着层于该介层洞内；及以一第二金属层填满该介层洞。9.如权利要求8所述的防止在半导体结构中发生金属挤出的方法，其特征在于，所述的加热制程是执行于一温度高于形成该第一金属层的步骤中所使用的温度。10.如权利要求8所述的防止在半导体结构中发生金属挤出的方法，其特征在于，所述的加热制程是执行于一温度等于在该蚀刻该介电层与该抗反射涂布层的步骤之后的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢延武，李世隆，吴泯儒，魏文山，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]