專利名稱：金屬內(nèi)連線結(jié)構及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種半導體元件和其制造方法，特別是有關半導體元件的銅鑲嵌結(jié)構和其制造方法。
背景技術：
傳統(tǒng)的集成電路是包括多個由金屬線間隔所分隔的金屬線圖案，和多個內(nèi)連線，例如總線線路(bus line)、位元線、字元線和邏輯內(nèi)連接線。一般來說，垂直間隔的金屬化層的金屬圖案是經(jīng)由貫孔電性連接。金屬線是形成在溝槽形狀的開口中，其通常是在基底上以平行的方式排列。根據(jù)現(xiàn)行技術的此半導體元件可包括五層或是更多層的金屬化層，以滿足元件特性和微型化的需求。
一種形成金屬線或是貫孔的現(xiàn)有方法是為“鑲嵌法”。通常，此制程包括在層間介電層中形成開口或是貫孔，而層間介電層是垂直分隔金屬化層。貫孔通常是采用現(xiàn)有的微影和蝕刻技術所形成。在貫孔形成之后，其是填入銅或是銅合金。通常，層間介電層上剩余的金屬材料是采用化學機械研磨法(chemicalmechanical pulish，CMP)移除。
當兩個金屬線間存在勢能差，兩者間是存在電場。然而，高電場會導致電的遷移(electro migration)的現(xiàn)象。因此，在長時間運作后，可能在介電層所分隔的金屬線上形成突出物，導致金屬線間的短路，而形成介電膜時間相依介電崩潰(time dependentdielectric breakdown，TDDB)。金屬線間的電場強度是為決定TDDB的因素之一，并且電場越高，TDDB越容易發(fā)生。
貫孔和其周圍的特征通常會影響TDDB。圖1是揭示一范例。貫孔2是連接到金屬線4，且兩者是施加高電壓。金屬線6是接地，其電壓是為0V。電場分布是以箭頭7所標示。因為邊角8通常具有尖銳的形狀，其電場是為最強的。圖2是揭示一突出物10是因為圖1的高電場發(fā)生。一般來說，金屬線在剖面方向上是為矩形的結(jié)構，其突出物10相對于水平的A-A’線是大約為45°。包括從金屬線遷移出的金屬材料的突出物10是從金屬線6形成，且朝向最強的電場延伸。在長運作時間后，突出物10是延伸至貫孔2或是金屬線4。當突出物接觸到貫孔2或是金屬線4，會導致金屬線的短路和電路的失效。
對于銅制程，TDDB的問題是更嚴重。銅是較現(xiàn)有使用的金屬(例如鎢)更容易遷移。銅制程通常是用在0.13μm或是線寬更小的制程，而銅特征間的電場是為更強。另外，銅一般搭配低介電材料作為金屬間介電層，而低介電材料通常為低密度或孔洞結(jié)構，也因此更容易導致TDDB。
此外，尖銳的邊角亦會導致應力(stress)的問題。尖銳的邊角8在圍繞的介電層中會導致高應力，并且會導致保護層中的破裂。
為使電場較不集中在邊角及減少應力，邊角需要圓形化。一般來說，當溝槽形成之后，其底部的角落總是具有特定的曲率角度。然而，自然形成的邊角的曲率半徑并不能滿足減少電場和應力集中的需求。此外，以現(xiàn)有制程形成圓形化的邊角會導致其它問題。舉例來說，在相同的制程條件下，窄寬度的金屬線一般較寬寬度的金屬線有較大的曲率半徑。因此，在寬寬度的金屬線較容易發(fā)生TDDB。然而，因為微負載效應(micro-loading effect)，窄寬度金屬線是較寬寬度的金屬線為薄，也因此其具有較高片電阻。因此，減少金屬線的寬度以形成圓形化的邊角是不可行的。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種金屬內(nèi)連線結(jié)構，包括一第一導電特征和一第二導電特征于一基底上方，其中第二導電特征具有至少一底部圓形化邊角，底部圓形化邊角具有大體上圓形化部分，部分的水平寬度大體上大于第二導電特征總寬度的1/5，且部分的垂直高度大體上大于第二導電特征總高度的1/4。
本發(fā)明所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，該圓形化邊角的該圓形部分的水平寬度大體上大于第二導電特征總寬度的1/4。
本發(fā)明所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，該第一導電特征和該第二導電特征是位于同一導電層，且該第一導電特征和該第二導電特征的間距大體上小于0.15μm。
本發(fā)明所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，該第一導電特征更包括一第三導電特征位于該第一導電特征下，且連接該第一導電特征。
本發(fā)明所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，該第一導電特征是在該第二導電特征之下的層，其中該第一導電特征和該第二導電特征之間距大體上小于0.3μm。
本發(fā)明所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，該第一導電特征和該第二導電特征是為銅組成。
本發(fā)明所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，更包括一低介電層位于該第一導電特征和該第二導電特征之間。
本發(fā)明所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，該低介電層是選自下列族群氮、碳、氫、氧、氟、上述的結(jié)合、多孔材料和摻雜硅的材料。
本發(fā)明所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，更包括一蝕刻阻擋層位于該第一導電特征或該第二導電特征的一部分之下。
本發(fā)明提供一種金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法。首先，形成第一層間介電層于基底上。形成第一溝槽，于第一層間介電層中。其后，在第一溝槽中填入導電材料，以形成第一導線。形成第一貫孔蝕刻阻擋層于第一層間介電層和第一導線上方。接下來，形成貫孔層間介電層于貫孔蝕刻阻擋層上。形成溝槽蝕刻阻擋層于貫孔層間介電層上。后續(xù)，蝕刻貫孔開口，穿過溝槽層間介電層、溝槽蝕刻阻擋層、貫孔層間介電層，且停止在貫孔蝕刻阻擋層上。接著，蝕刻第二溝槽，穿過溝槽層間介電層，且停止在溝槽蝕刻阻擋層上。蝕刻溝槽蝕刻阻擋層，以在第二溝槽形成大體上圓形的底部邊角。其后，蝕刻暴露的貫孔蝕刻阻擋層，其中第二溝槽具有至少一底部圓形化邊角，底部圓形化邊角具有大體上圓形化部分，部分的水平寬度大體上大于第二導電特征總寬度的1/5，且部分的垂直高度大體上大于第二導電特征總高度的1/4。最后，在貫孔和第二溝槽中填入導電材料。
本發(fā)明所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法，更包括下列步驟形成一第一蝕刻阻擋層，于該基底和該第一層間介電層間；及蝕刻該第一蝕刻阻擋層，以將該第一溝槽形成圓形化底部邊角。
本發(fā)明所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法，該第一溝槽是經(jīng)由包括下列的蝕刻化學物蝕刻CF4、CHF3、Ar和O2，且其中該蝕刻化學物包括氧含量大體上介于1％～10％、碳含量大體上介于1％～10％、氫含量大體上介于1％～10％，該第二溝槽是經(jīng)由包括下列的蝕刻化學物蝕刻CF4、CHF3、Ar和O2，且其中該蝕刻化學物包括氧含量大體上介于1％～10％、碳含量大體上介于1％～10％、氫含量大體上介于1％～10％。
本發(fā)明所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法，該第一溝槽的蝕刻化學物包括氧含量大體上介于5％、碳含量大體上介于5％、氫含量大體上介于5％，該第二溝槽的蝕刻化學物的包括氧含量大體上介于5％、碳含量大體上介于5％、氫含量大體上介于5％。
本發(fā)明提供一種金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法。首先，形成第一導電特征和第二導電特征于基底上方，其中第二導電特征具有至少底部圓形化邊角。底部圓形化邊角具有大體上圓形化部分，部分的水平寬度大體上大于第二導電特征總寬度的1/5，且部分的垂直高度大體上大于第二導電特征總高度的1/4。第二導電特征是通過形成一溝槽和在溝槽中填入導電材料形成，其中溝槽是經(jīng)由包括下列的蝕刻化學物蝕刻CF4、CHF3、Ar和O2。蝕刻化學物的包括氧含量大體上介于1％～10％、碳含量大體上介于1％～10％、氫含量大體上介于1％～10％。
本發(fā)明所述金屬內(nèi)連線結(jié)構及其制造方法，可通過蝕刻阻擋層或是改變蝕刻化學的方法，以形成大約圓形化的邊角。當具有較高曲率半徑的邊角，電場較不集中，且可減少其對于周圍介電層的應力。


圖1是揭示一現(xiàn)有技術金屬內(nèi)連線的范例；圖2是揭示一突出物是因為圖1的高電場發(fā)生；圖3是揭示一具有圓輪廓的金屬線的剖面圖；圖4至圖6揭示導線底層形成的剖面圖；圖7是繪示一蝕刻阻擋層形成在銅導線上；圖8是揭示一貫孔開口的形成；圖9揭示溝槽開口的形成；圖10揭示在開口中阻障層和導線的形成；圖11揭示一本發(fā)明較佳實施例的應用的金屬內(nèi)連線剖面圖；圖12揭示另一本發(fā)明較佳實施例的應用的金屬內(nèi)連線剖面圖。
具體實施例方式
以下將以實施例詳細說明作為本發(fā)明的參考，且范例是伴隨著圖示說明之。在圖示或描述中，相似或相同的部分是使用相同的圖號。在圖示中，實施例的形狀或是厚度可擴大，以簡化或是方便標示。圖示中元件的部分將以描述說明之?？闪私獾氖牵蠢L示或描述的元件，可以具有各種本領域技術人員所知的形式。此外，當敘述一層是位于一基底或是另一層上時，此層可直接位于基底或是另一層上，或是其間亦可以有中介層。以下的實施例僅為揭示本發(fā)明的實施和使用方法，其并不用以限定本發(fā)明。
本發(fā)明的較佳實施例揭示圓形化導線底部邊角的方法。圖3揭示一具有圓輪廓的金屬線的剖面圖。點12和21間是為金屬線剖面的頂部。
在點12和14間的側(cè)壁是大約的直線(其可能因蝕刻的影響具有一點弧度)。在點14和16間的區(qū)域是為圓邊角區(qū)15。在點16和18間的底線是大約垂直?？杀容^圓區(qū)域15的長度x，金屬線邊角圓形化起始點間的橫向距離(亦即切點14至切點16間的橫向長度)X量側(cè)其剖面的圓形輪廓。當x等于X/2時，圓形化是達到最大值。相對于X的x越小，則邊角圓形化的程度則越少。剖面圓形輪廓亦可以通過比較圓形邊角的高度y和金屬線的總高度Y量測?？闪私獾氖牵瑘A形邊角可具有大體上非均勻的曲率半徑。根據(jù)上述，邊角的圓形化可以邊角的平均曲率半徑表示之。
以下以一公式定義邊角的圓形化。若一邊角的圓形輪廓符合下列條件，則其可以視為大約的圓形X3≥x≥X5]]>(方程式1)y≥Y4]]>(方程式2)且更佳為X3≥x≥X4]]>(方程式3)通過本發(fā)明的較佳實施例，可達成符合方程式1～3的圓形化的邊角。
根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例，有兩個方法可以達成上述的圓形輪廓。在兩個方法中，是形成一溝槽且導電材料是填入溝槽中。采用蝕刻阻擋層(ESL)的方法是可包括形成一蝕刻阻擋層于層間介電層(ILD)下。在于層間介電層中蝕刻出一溝槽之后，是更進一步蝕刻蝕刻阻擋層，以圓形化溝槽的邊角。采用化學的方法是包括在蝕刻溝槽時，改變蝕刻物的化學性質(zhì)，以使溝槽的邊角圓形化。兩方法的詳細描述將在下面的段落詳細的討論。
圖4至圖10是為實施本發(fā)明較佳實施例中間階段的剖面圖。形成連接兩銅導線的貫孔。兩個銅導線都可能導致介電膜時間相依介電崩潰(time dependent dielectric breakdown，TDDB)。在本發(fā)明的一實施例中，較下層的導線可采用任何的導電材料形成。雖然本發(fā)明的較佳實施例是采用銅作為導線，其亦可以采用其它導電材料，例如摻雜半導體、金屬或合金。導線和銅導線在本發(fā)明中可交互的使用之。
圖4至圖6揭示導線底層的形成。圖4揭示蝕刻阻擋層22和層間介電層24的形成。在一采用蝕刻阻擋層的較佳實施例的方法中，一蝕刻阻擋層22是形成在基底材料20上?；撞牧?0可以是任何非導電材料。形成蝕刻阻擋層22包括兩個目的。第一，其可以減少微負載效應且可以提供整個晶片上更均勻的溝槽深度。第二，蝕刻阻擋層22產(chǎn)生一可幫助溝槽邊角圓形化的聚合物。較佳者，蝕刻阻擋層22包括SiC、SiO2或其它含碳及含氧材料。蝕刻阻擋層22的較佳厚度大約為200?！?000埃，且更佳為約400埃。蝕刻阻擋層22的k值較佳為介于約3～8之間。在其它實施例，當采用化學方法圓形化可不形成蝕刻阻擋層22。
一層間介電層24是形成在蝕刻阻擋層22上。層間介電層24較佳包括介電常數(shù)低于約3.3的材料，且包含氮、碳、氫、氧、氟和上述的組合。層間介電層24較佳是由例如化學氣相沉積法、旋轉(zhuǎn)涂布法、原子層沉積法、等離子化學氣相沉積法或是其它熟知的沉積技術。層間介電層24的厚度是定義之后形成的導線的厚度，其較佳小于約0.3μm。
圖5揭示一通過非等相性蝕刻層間介電層24的一溝槽26。蝕刻是在蝕刻阻擋層22停止。在一較佳實施例中，溝槽的寬度W1是小于0.15μm。溝槽26的邊角28可通過化學方法圓形化。當蝕刻層間介電層24時，蝕刻氣體較佳為例如CF4、CHF3、Ar和O2。在此較佳實施例中，蝕刻物的含氧的范圍較佳約為1％～10％，且更佳約為5％。碳含量的范圍較佳約為約1％～10％，且更佳約為5％。氫含量的范圍較佳約為約1％～10％，且更佳約為5％。在一實施范例中，蝕刻化學物是為5％氧、5％氫和5％碳，如此可形成大約圓形化的邊角。形成圓形化的邊角具有圓形的輪廓，其輪廓是為x約為導線寬度X的1/4，y約為導線高度Y的1/4。上述提及的百分比均為原子百分比。
之后，蝕刻蝕刻阻擋層22。蝕刻阻擋層22產(chǎn)生一可幫助溝槽邊角圓形化的聚合物。一般來說，在蝕刻制程中聚合物是被移除。然而，仍然有剩余的聚合物殘留在溝槽26的側(cè)壁和底部上，尤其是底部邊角28。因此，由于聚合物的保護，對于邊角28的蝕刻是較溝槽中其它部位為少。
圖6揭示形成在溝槽26中的擴散阻障層30和導線32。擴散阻障層30較佳是由包括鈦、氮化鈦、氮化鉭或其它的材料所組成。導線32較佳為銅或是銅合金。接下來，將以銅代表導線32。銅32的形成一般先沉積一薄的種子銅或銅合金層。之后，通過電鍍以填滿溝槽26。后續(xù)，進行一化學平坦化制程，以研磨銅溝槽26的表面。
通常是采用雙鑲嵌制程以形成貫孔和上層的銅導線。圖7是繪示一貫孔蝕刻阻擋層34形成在銅導線32上。貫孔蝕刻阻擋層34較佳是包括碳、氫和氧的介電材料。一貫孔層間介電層36是形成在提供銅導線32間的絕緣的蝕刻阻擋層34上，且之后是形成上層銅導線。形成一溝槽蝕刻阻擋層38、一溝槽層間介電層40和一硬式掩膜42，如圖7所示。溝槽蝕刻阻擋層38可采用和蝕刻阻擋層22相類似的方法和材料所形成。形成貫孔層間介電層36和溝槽層間介電層40的方法是為熟習知的技術。溝槽層間介電層40的厚度是定義頂部金屬線的厚度，且較佳是小于約0.3μm。
圖8是揭示一貫孔開口44的形成。一光致抗蝕劑材料(未繪示)是在表面硬式掩膜42上方形成和圖形化。使用一非等向性蝕刻(較佳使用含氟的蝕刻氣體)切穿表面硬式掩膜42且向下蝕刻穿過溝槽層間介電層40、溝槽蝕刻阻擋層38、貫孔層間介電層36，且停留在貫孔蝕刻阻擋層34，因此形成一貫孔開口44。貫孔蝕刻阻擋層34是保護其下的下層銅導線32，以防止被蝕刻。
圖9揭示溝槽開口46的形成。使用一非等向性蝕刻切穿表面應式掩膜42且向下蝕刻穿過溝槽層間介電層40，且停留在溝槽蝕刻阻擋層38，因此形成一溝槽開口46。是使用溝槽開口46，且填滿溝槽開口，以形成下層銅導線。填滿溝槽開口較佳使用W2且線寬小于約0.15μm。
在較佳實施例中，使用蝕刻阻擋層的方法，溝槽蝕刻阻擋層38是從溝槽開口46蝕刻。如前所述，蝕刻溝槽蝕刻阻擋層38產(chǎn)生一可保護邊角39的聚合物，如此邊角39可大約的圓形化。在其它實施例中，化學方法是較佳周以蝕刻溝槽層間介電層40。在一更佳的實施例中，蝕刻阻擋層的方法和化學方法是合并使用。貫孔蝕刻阻擋層34是被蝕刻。因為貫孔蝕刻阻擋層34相對于層間介電層36、40是相當薄，制程控制和停止點的偵測皆是較準確的控制，因此限制過度蝕刻穿過其下的下層銅導線32的可能性。
圖10揭示在開口44、46中一阻障層48和一導線50的形成。阻障層46較佳是由鈦、氮化鈦、鉭、氮化鉭和其它材料所組成。阻障層48是防止材料擴散至層間介電層36、40中。阻障層48的厚度較佳是介于20?！?00埃，且較佳是大約100埃。貫孔開口44和溝槽開口46剩下的空間是填入導電材料，其較佳為銅或銅合金。進行一化學機械研磨平坦化制程以平坦化表面。
通過上述的較佳實施例導線可具有大約圓形化的底部邊角。也因此，圓形化的底部邊角的導線愈有較少的因為導線鄰近效應所產(chǎn)生的突出物。圖11揭示一本發(fā)明較佳實施例的應用。一第一貫孔結(jié)構包括一在層M中的銅導線60、一貫孔62和層(M+1)中的銅導線64。一突出物68可形成在銅導線60的邊角70，導致介電膜時間相依介電崩潰TDDB。突出物68可形成在銅導線60和銅導線74之間，或是銅導線60和貫孔72之間，其是依電場的分布決定。當水平距離D 1是小于約0.15μm，和/或垂直距離Dv是小于約0.3μm，一大約圓形化且具有方程式1～3所定義的底部角落70是為較佳的。
圖12揭示其它較佳實施例的應用。一第一貫孔結(jié)構包括一貫孔82和銅導線80、84。一第二貫孔結(jié)構包括一貫孔94和銅導線92、96。兩個貫孔結(jié)構都是位于同一層中。一突出物88可形成在銅導線80的邊角86，導致介電膜時間相依介電崩潰TDDB。當水平距離D1小于約0.15μm，一大約圓形化且具有方程式1～3所定義的底部角落86是為較佳的。
在現(xiàn)有的集成電路中，可能會有8～9層金屬層。第1金屬層(M1)通常是最底下的且其尺寸是為最小的。第2～9層金屬層的金屬線特征是具有較大尺寸且間距較遠。然而，隨著集成電路尺寸的微縮，第2～9層金屬層的金屬線特征亦縮小，如此可能發(fā)生介電膜時間相依介電崩潰TDDB。因此，金屬層第2層是需要圓形化的底部角落，且在較高層的水平距離D1是小于約0.15μm，和/或垂直距離Dv是小于約0.3μm，是需要一大約圓形化的底部角落。
本發(fā)明的較佳實施例可通過蝕刻阻擋層或是改變蝕刻化學的方法，以形成大約圓形化的邊角。當具有較高曲率半徑的邊角，電場較不集中，且可減少其對于周圍介電層的應力。
以上所述僅為本發(fā)明較佳實施例，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何熟悉本項技術的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可在此基礎上做進一步的改進和變化，因此本發(fā)明的保護范圍當以本申請的權利要求書所界定的范圍為準。
附圖中符號的簡單說明如下2貫孔4金屬線6金屬線7箭頭8邊角10突出物12、14點16、21點16、18點15圓邊角區(qū)20基底材料22蝕刻阻擋層24層間介電層26溝槽28邊角30擴散阻障層32導線34蝕刻阻擋層36貫孔層間介電層38溝槽蝕刻阻擋層39邊角
40溝槽層間介電層42硬式掩膜44貫孔開口46溝槽開口48阻障層50導線60銅導線62貫孔64銅導線68突出物70邊角72貫孔74銅導線82貫孔80銅導線84銅導線86邊角88突出物92銅導線94貫孔96銅導線D1水平距離DV垂直距離
權利要求
1.一種金屬內(nèi)連線結(jié)構，其特征在于，包括一第一導電特征和一第二導電特征于一基底上方，其中該第二導電特征具有至少一底部圓形化邊角，該底部圓形化邊角具有圓形化部分，該部分的水平寬度大于第二導電特征總寬度的1/5，且該部分的垂直高度大于第二導電特征總高度的1/4。
2.根據(jù)權利要求1所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，其特征在于，該圓形化邊角的該圓形部分的水平寬度大于第二導電特征總寬度的1/4。
3.根據(jù)權利要求1所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，其特征在于，該第一導電特征和該第二導電特征是位于同一導電層，且該第一導電特征和該第二導電特征的間距小于0.15μm。
4.根據(jù)權利要求3所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，其特征在于，該第一導電特征更包括一第三導電特征位于該第一導電特征下，且連接該第一導電特征。
5.根據(jù)權利要求1所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，其特征在于，該第一導電特征是在該第二導電特征之下的層，其中該第一導電特征和該第二導電特征之間距小于0.3μm。
6.根據(jù)權利要求1所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，其特征在于，該第一導電特征和該第二導電特征是為銅組成。
7.根據(jù)權利要求1所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，其特征在于，更包括一低介電層位于該第一導電特征和該第二導電特征之間。
8.根據(jù)權利要求7所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，其特征在于，該低介電層是選自下列族群氮、碳、氫、氧、氟、上述的結(jié)合、多孔材料和摻雜硅的材料。
9.根據(jù)權利要求1所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構，其特征在于，更包括一蝕刻阻擋層位于該第一導電特征或該第二導電特征的一部分之下。
10.一種金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法，其特征在于，所述金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法包括形成一第一層間介電層，于一基底上；形成一第一溝槽，于該第一層間介電層中；在該第一溝槽中填入導電材料，以形成一第一導線；形成一貫孔蝕刻阻擋層于該第一層間介電層和該第一導線上方；形成一貫孔層間介電層于該貫孔蝕刻阻擋層上；形成一溝槽蝕刻阻擋層于該貫孔層間介電層上；形成一溝槽層間介電層于該溝槽蝕刻阻擋層上；蝕刻一貫孔開口，穿過該溝槽層間介電層、溝槽蝕刻阻擋層、貫孔層間介電層，且停止在該貫孔蝕刻阻擋層上；蝕刻一第二溝槽，穿過該溝槽層間介電層，且停止在該溝槽蝕刻阻擋層上；蝕刻該溝槽蝕刻阻擋層，以在該第二溝槽形成一圓形的底部邊角；蝕刻該暴露的貫孔蝕刻阻擋層；其中第二溝槽具有至少一底部圓形化邊角，該底部圓形化邊角具有圓形化部分，該部分的水平寬度大于第二導電特征總寬度的1/5，且該部分的垂直高度大于第二導電特征總高度的1/4；及在該貫孔和該第二溝槽中填入導電材料。
11.根據(jù)權利要求10所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法，其特征在于，更包括下列步驟形成一第一蝕刻阻擋層，于該基底和該第一層間介電層間；及蝕刻該第一蝕刻阻擋層，以將該第一溝槽形成圓形化底部邊角。
12.根據(jù)權利要求10所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法，其特征在于，該第一溝槽是經(jīng)由包括下列的蝕刻化學物蝕刻CF4、CHF3、Ar和O2，且其中該蝕刻化學物包括氧含量介于1％～10％、碳含量介于1％～10％、氫含量介于1％～10％，該第二溝槽是經(jīng)由包括下列的蝕刻化學物蝕刻CF4、CHF3、Ar和O2，且其中該蝕刻化學物包括氧含量介于1％～10％、碳含量介于1％～10％、氫含量介于1％～10％。
13.根據(jù)權利要求12所述的金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法，其特征在于，該第一溝槽的蝕刻化學物包括氧含量介于5％、碳含量介于5％、氫含量介于5％，該第二溝槽的蝕刻化學物的包括氧含量介于5％、碳含量介于5％、氫含量介于5％。
14.一種金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法，其特征在于，所述金屬內(nèi)連線結(jié)構的制造方法包括形成一第一導電特征和一第二導電特征于一基底上方，其中該第二導電特征具有至少一底部圓形化邊角，該底部圓形化邊角具有圓形化部分，該部分的水平寬度大于第二導電特征總寬度的1/5，且該部分的垂直高度大于第二導電特征總高度的1/4；其中該第二導電特征是通過形成一溝槽和在該溝槽中填入導電材料形成；及其中該溝槽是經(jīng)由包括下列的蝕刻化學物蝕刻CF4、CHF3、Ar和O2，且其中該蝕刻化學物包括氧含量介于1％～10％、碳含量介于1％～10％、氫含量介于1％～10％。
全文摘要
本發(fā)明提供一種金屬內(nèi)連線結(jié)構及其制造方法。兩方法可達成其較佳的圓形化輪廓。對于兩種方法，是形成一溝槽且導電材料是填入溝槽中。應用蝕刻阻擋層的方法包括形成一蝕刻阻擋層于一層間介電層下。在蝕刻層間介電層的一溝槽之后，是蝕刻阻擋層，以圓形化溝槽邊角?；瘜W方法包括在蝕刻溝槽時，改變蝕刻化學物。上述的兩種方法可分別使用，或是合并使用。一貫孔結(jié)構包括兩銅導線且是形成一內(nèi)連線貫孔。通過使用蝕刻阻擋層方法或是改變蝕刻化學物的方法，可以形成大體上圓形化的邊角。本發(fā)明是應用在相近足以導致介電膜時間相依介電崩潰的導電特征。本發(fā)明當具有較高曲率半徑的邊角，電場較不集中，且可減少其對于周圍介電層的應力。
文檔編號H01L21/70GK1779965SQ20051011392
公開日2006年5月31日 申請日期2005年10月12日 優(yōu)先權日2004年10月12日
發(fā)明者劉重希 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司