專利名稱：半導(dǎo)體器件制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體器件制作方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體芯片的集成度不斷提高，晶體管的特征尺寸隨之不斷縮小。當(dāng)進(jìn)入到 130納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)之后，受到鋁的高電阻特性的限制，銅互連逐漸替代鋁互連成為金屬互連的主流。由于銅的干法刻蝕工藝不易實(shí)現(xiàn)，銅互連線的制作方法不能像鋁互連線那樣通過刻蝕金屬層而獲得，現(xiàn)在廣泛采用的銅互連線的制作方法是稱作大馬士革工藝的鑲嵌技術(shù)。該大馬士革工藝包括只制作金屬導(dǎo)線的單大馬士革工藝和同時(shí)制作通孔(也稱接觸孔)和金屬導(dǎo)線的雙大馬士革工藝。具體的說，單大馬士革結(jié)構(gòu)(也稱單鑲嵌結(jié)構(gòu))僅是把單層金屬導(dǎo)線的制作方式由傳統(tǒng)的方式(金屬刻蝕+介質(zhì)層填充)改為鑲嵌方式(介質(zhì)層刻蝕+金屬填充)，而雙鑲嵌結(jié)構(gòu)則是將通孔以及金屬導(dǎo)線結(jié)合在一起，如此只需一道金屬填充步驟。制作雙鑲嵌結(jié)構(gòu)的常用方法一般有以下幾種全通孔優(yōu)先法(Full VIA First)、 半通孔優(yōu)先法(Partial VIA First)、金屬導(dǎo)線優(yōu)先法(Full Trench First)以及自對準(zhǔn)法 (Self-alignment method)。如圖1所示，現(xiàn)有的一種金屬導(dǎo)線制作工藝包括如下步驟首先，在半導(dǎo)體襯底 100上首先沉積介質(zhì)層110 ；然后通過光刻和刻蝕工藝在介質(zhì)層110中形成金屬導(dǎo)線槽； 隨后沉積金屬層，所述金屬層填充到金屬導(dǎo)線槽內(nèi)并且在所述介質(zhì)層110表面也沉積了金屬；接著，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)工藝去除所述介質(zhì)層110上的金屬，從而在所述金屬導(dǎo)線槽內(nèi)制成了金屬導(dǎo)線140。如上所述，在大馬士革工藝中需要利用化學(xué)機(jī)械研磨工藝，以最終形成鑲嵌在介質(zhì)層110中的金屬導(dǎo)線140。然而，因?yàn)榻饘俸徒橘|(zhì)層材料的移除率一般不相同，因此對研磨的選擇性會(huì)導(dǎo)致不期望的凹陷(dishing)和侵蝕(erosion)現(xiàn)象。凹陷時(shí)常發(fā)生在金屬減退至鄰近介質(zhì)層的平面以下或超出鄰近介質(zhì)層的平面以上，侵蝕則是介質(zhì)層的局部過薄。凹陷和侵蝕現(xiàn)象易受圖形的結(jié)構(gòu)和圖形的密度影響。因此，為了達(dá)到均勻的研磨效果， 要求半導(dǎo)體襯底上的金屬圖形密度盡可能均勻，而產(chǎn)品設(shè)計(jì)的金屬圖形密度常常不能滿足化學(xué)機(jī)械研磨均勻度要求。目前，解決的方法是在版圖的空白區(qū)域填充冗余金屬線圖案來使版圖的圖形密度均勻化，從而在介質(zhì)層110中形成金屬導(dǎo)線140的同時(shí)還形成冗余金屬線(dummy metal) 150，如圖2所示。但是，冗余金屬線雖然提高了圖形密度的均勻度，但是卻不可避免地引入了額外的金屬層內(nèi)和金屬層間的耦合電容。為了減少額外的耦合電容帶給器件的負(fù)面影響，在設(shè)計(jì)冗余金屬時(shí)要盡可能減少冗余金屬的填充數(shù)量，并且使主圖形(金屬導(dǎo)線圖形)與冗余金屬間距盡可能大。然而主圖形與冗余金屬的間距過大又會(huì)導(dǎo)致局部區(qū)域的圖形密度不均勻，影響化學(xué)機(jī)械研磨工藝的局部區(qū)域平坦度。在給定線寬條件下，各種線條圖形的焦深(DOF)工藝窗口有下列關(guān)系 密集線條>半密集線條>孤立線條。利用這個(gè)關(guān)系，在半密集線條和孤立線條旁增加輔助圖形可以擴(kuò)大半密集線條和孤立線條的工藝窗口。即，輔助圖形可以擴(kuò)大半密集線條和孤立線條的光刻工藝窗口，改善金屬的化學(xué)機(jī)械研磨的局部區(qū)域平坦度，但是也會(huì)導(dǎo)致較大的金屬層內(nèi)和金屬層間的耦合電容
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件制作方法，以有效地?cái)U(kuò)大光刻工藝窗口并且減少或完全消除冗余金屬線填充引入的金屬層內(nèi)和金屬層間的耦合電容。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括本發(fā)明在達(dá)到均勻的研磨效果的前提下，減小了冗余金屬線和輔助圖形冗余金屬線的高度(厚度)，或者完全去除冗余金屬槽和輔助圖形冗余金屬槽內(nèi)的金屬層，從而有效地?cái)U(kuò)大光刻工藝窗口，并且減少或完全消除冗余金屬線和輔助圖形冗余金屬線填充引入的金屬層內(nèi)和金屬層間的耦合電容。


圖1為現(xiàn)有的一種半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有的另一種半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的半導(dǎo)體器件的制作方法的流程示意圖；圖4A 4F為本發(fā)明實(shí)施例一的半導(dǎo)體器件的制作方法中各步驟對應(yīng)的器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5A 5G為本發(fā)明實(shí)施例二的半導(dǎo)體器件的制作方法中各步驟對應(yīng)的器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6A 6H為本發(fā)明實(shí)施例三的半導(dǎo)體器件的制作方法中各步驟對應(yīng)的器件的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式在背景技術(shù)中已經(jīng)提及，冗余金屬線和輔助圖形冗余金屬線雖然提高了圖形密度的均勻度，但是卻引入了額外的金屬層內(nèi)和金屬層間的耦合電容，電容可由下列公式計(jì)算
Ci C* C*
C / V CfiMtjC =ji^-
a其中，ε C1為真空介電常數(shù)；ε r為介質(zhì)介電常數(shù)；S為相對的金屬面積；d為的金屬間距離。由此可見，減少金屬的相對面積和增加金屬間距離可以減小電容。有鑒于此，本發(fā)明在達(dá)到均勻的研磨效果的前提下，減小了冗余金屬線和輔助圖形冗余金屬線的高度(厚度)，或者完全去除冗余金屬槽和輔助圖形冗余金屬槽內(nèi)的金屬層，從而有效地?cái)U(kuò)大光刻工藝窗口，并且減少或完全消除冗余金屬線和輔助圖形冗余金屬線填充引入的金屬層內(nèi)和金屬層間的耦合電容。以下結(jié)合剖面示意圖分別對本發(fā)明提出的半導(dǎo)體器件制作方法作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。實(shí)施例一請參考圖3，其為本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的制作方法的流程示意圖。如圖3所示，所述半導(dǎo)體器件的制作方法包括如下步驟步驟S310 提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括冗余金屬區(qū)、輔助圖形冗余金屬區(qū)和非冗余金屬區(qū)；步驟S320 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一介質(zhì)層；步驟S330 在所述冗余金屬區(qū)和輔助圖形冗余金屬區(qū)上的第一介質(zhì)層表面形成刻蝕阻擋層；步驟S340 在所述第一介質(zhì)層和刻蝕阻擋層表面形成第二介質(zhì)層；步驟S350 刻蝕所述第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和刻蝕阻擋層，以形成冗余金屬槽、 輔助圖形冗余金屬槽和金屬導(dǎo)線槽，所述刻蝕阻擋層的刻蝕速率小于所述第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層的刻蝕速率，所述冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽的深度小于所述金屬導(dǎo)線槽的深度；步驟S360 在所述冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽和金屬導(dǎo)線槽內(nèi)以及介質(zhì)層上沉積金屬層；步驟S370 進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝，直至去除所述冗余金屬槽和輔助圖形冗余金屬槽內(nèi)部分或全部的金屬層。以下結(jié)合剖面示意圖對本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件制作方法作更詳細(xì)說明。如圖4A所示，首先，提供半導(dǎo)體襯底400，該半導(dǎo)體襯底400包括冗余金屬區(qū)402、 輔助圖形冗余金屬區(qū)403和非冗余金屬區(qū)401，所述冗余金屬區(qū)402和輔助圖形冗余金屬區(qū) 403之外的半導(dǎo)體襯底區(qū)域即為非冗余金屬區(qū)401。其中，所述半導(dǎo)體襯底400中形成有金屬布線，由于本發(fā)明主要涉及金屬鑲嵌結(jié)構(gòu)的制作工藝，所以對在半導(dǎo)體襯底400中形成金屬布線的過程不予介紹，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員對此仍是知曉的。繼續(xù)參考圖4A，接著，在半導(dǎo)體襯底400上形成第一介質(zhì)層411，所述第一介質(zhì)層 411優(yōu)選為低介電常數(shù)(K)介質(zhì)層，以減小其寄生電容與金屬銅的電阻電容延遲，滿足快速導(dǎo)電的要求。較佳的，所述第一介質(zhì)層410采用應(yīng)用材料(Applied Materials)公司的商標(biāo)為黑鉆石(black diamond,BD)的碳氧化硅，或者采用Novellus公司的Coral材料，再或者采用利用旋轉(zhuǎn)涂布工藝制作的，道康寧公司的Silk低介電常數(shù)材料等。參考圖4B，接著，在所述第一介質(zhì)層411表面形成刻蝕阻擋層，并利用光刻和刻蝕工藝去除所述非冗余金屬區(qū)401上的刻蝕阻擋層，以在所述冗余金屬區(qū)402和輔助圖形冗余金屬區(qū)403上的第一介質(zhì)層表面形成刻蝕阻擋層430。所述刻蝕阻擋層430的材質(zhì)可以是碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、鈦、氮化鈦、氧化鈦、鉭、氮化鉭、氧化鉭中的一種或其組合，所述刻蝕阻擋層430可利用物理氣相沉積(PVD)或化學(xué)氣相沉積(CVD)技術(shù)形成，所述刻蝕阻擋層430的刻蝕速率小于所述第一介質(zhì)層和后續(xù)形成的第二介質(zhì)層的刻蝕速率。如圖4C所示，其后，在所述第一介質(zhì)層411和刻蝕阻擋層430表面形成第二介質(zhì)層412，較佳的，所述第二介質(zhì)層412和第一介質(zhì)層411的材質(zhì)相同。如圖4D所示，在所述第二介質(zhì)層412表面形成具有冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽和金屬導(dǎo)線槽圖案的掩膜層，并同時(shí)刻蝕冗余金屬區(qū)402、輔助圖形冗余金屬區(qū)403和非冗余金屬區(qū)401上的第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和刻蝕阻擋層，以在非冗余金屬區(qū)401上形成金屬導(dǎo)線槽411a，并在冗余金屬區(qū)402和輔助圖形冗余金屬區(qū)403上形成冗余金屬槽 412a和輔助圖形冗余金屬槽413a，由于所述刻蝕阻擋層430的刻蝕速率小于第一介質(zhì)層411和第二介質(zhì)層412的刻蝕速率，本步驟中盡管是同時(shí)刻蝕的，但是最終形成的冗余金屬槽412a、輔助圖形冗余金屬槽413a的深度小于金屬導(dǎo)線槽411a的深度。可選用常用的刻蝕氣體對所述第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和刻蝕阻擋層，在此不再贅述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員仍是知曉的。

如圖4E所示，隨后，向所述冗余金屬槽412a、輔助圖形冗余金屬槽413a和金屬導(dǎo)線槽411a內(nèi)沉積金屬層420，由于沉積工藝的特性，在此過程中介質(zhì)層410上也會(huì)沉積上金屬，其中所述金屬層420的材質(zhì)為銅。如圖4F所示，最后，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝，直至去除所述冗余金屬槽412a和輔助圖形冗余金屬槽413a內(nèi)部分或全部的金屬層。在本步驟中，可以如圖4F所示，去除冗余金屬槽412a和輔助圖形冗余金屬槽413a內(nèi)全部的金屬層，而僅在金屬導(dǎo)線槽411a內(nèi)形成金屬導(dǎo)線421 ；當(dāng)然，在冗余金屬槽412a和輔助圖形冗余金屬槽413a內(nèi)也可以保留一部分
^^^J^l J^ ο本實(shí)施例在化學(xué)機(jī)械研磨工藝步驟中，部分或完全去除所述冗余金屬槽412a和輔助圖形冗余金屬槽413a內(nèi)的金屬層，在達(dá)到均勻的研磨效果的前提下，減小或完全消除了了冗余金屬線和輔助圖形冗余金屬線填充引入的金屬層內(nèi)和金屬層間的耦合電容，并且擴(kuò)大了光刻工藝窗口。實(shí)施例二如圖5A所示，首先，提供半導(dǎo)體襯底500，該半導(dǎo)體襯底500包括冗余金屬區(qū)502、 輔助圖形冗余金屬區(qū)503和非冗余金屬區(qū)501，所述冗余金屬區(qū)502、輔助圖形冗余金屬區(qū) 503之外的半導(dǎo)體襯底區(qū)域即為非冗余金屬區(qū)501。隨后，在半導(dǎo)體襯底500上形成第一介質(zhì)層511。參考圖5B，接著，在所述第一介質(zhì)層511表面形成刻蝕阻擋層，并利用光刻和刻蝕工藝去除所述非冗余金屬區(qū)501上的刻蝕阻擋層，以在所述冗余金屬區(qū)502、輔助圖形冗余金屬區(qū)503上的第一介質(zhì)層表面形成刻蝕阻擋層530，所述刻蝕阻擋層530的刻蝕速率小于所述第一介質(zhì)511和后續(xù)形成的第二介質(zhì)層512的刻蝕速率。如圖5C所示，其后，在所述第一介質(zhì)層511和刻蝕阻擋層530表面形成第二介質(zhì)層512，較佳的，所述第二介質(zhì)層512和第一介質(zhì)層511的材質(zhì)相同。如圖5D所示，利用光刻工藝在在所述第二介質(zhì)層512表面形成具有通孔圖案的掩膜層，并以所述掩膜層為掩膜，刻蝕所述非冗余金屬區(qū)501上的第二介質(zhì)層，從而在非冗余金屬區(qū)上形成通孔513b，然后再去除所述掩膜層。需要說明的是，在本步驟中也可再刻蝕掉部分第一介質(zhì)層從而形成通孔513b，本發(fā)明對此并不予限定，可根據(jù)要求形成的通孔的深度以及第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層的厚度來確定此刻蝕步驟的刻蝕時(shí)間及刻蝕終點(diǎn)。如圖5E所示，隨后，在所述第二介質(zhì)層512上形成具有金屬導(dǎo)線槽圖案和冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽圖案的掩膜層，并以所述掩膜層為掩膜，同時(shí)刻蝕所述冗余金屬區(qū)、輔助圖形冗余金屬區(qū)和非冗余金屬區(qū)上的第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層以及刻蝕阻擋層，以在冗余金屬區(qū)502、輔助圖形冗余金屬區(qū)503上形成冗余金屬槽512a、輔助圖形冗余金屬槽513a，并在通孔513b對應(yīng)位置形成金屬導(dǎo)線槽511a，本刻蝕步驟中直至露出半導(dǎo)體襯底 500的表面即停止刻蝕，由于刻蝕阻擋層530的刻蝕速率小于第一介質(zhì)層511和第二介質(zhì)層 512的刻蝕速率，因此盡管是同時(shí)刻蝕的，但是最終形成的冗余金屬槽512a、輔助圖形冗余金屬槽513a的深度小于金屬導(dǎo)線槽511a的深度。如圖5F所示，隨后，向所述冗余金屬槽512a、輔助圖形冗余金屬槽513a和金屬導(dǎo)線槽512a內(nèi)沉積金屬層520，由于沉積工藝的特性，在此過程中介質(zhì)層510上也會(huì)沉積上金
jM ο如圖5G所示，最后，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝，直至去除所述冗余金屬槽512a和輔助圖形冗余金屬槽513a內(nèi)部分或全部的金屬層。在本步驟中，可以如圖5G所示，去除冗余金屬槽512a和輔助圖形冗余金屬槽513a內(nèi)全部的金屬層，而僅在金屬導(dǎo)線槽511a內(nèi)形成金屬導(dǎo)線521 ；當(dāng)然，在冗余金屬槽512a和輔助圖形冗余金屬槽513a內(nèi)也可以保留一部分
^^^J^l J^ ο本實(shí)施例先形成通孔513b，然后再形成深度小于金屬導(dǎo)線槽511a的冗余金屬槽 512a和輔助圖形冗余金屬槽513a，并在化學(xué)機(jī)械研磨工藝步驟中，部分或完全去除所述冗余金屬槽512a和輔助圖形冗余金屬槽513a內(nèi)的金屬層，在達(dá)到均勻的研磨效果的前提下， 減小或完全消除了冗余金屬線和輔助圖形冗余金屬線填充引入的金屬層內(nèi)和金屬層間的耦合電容，并且擴(kuò)大了光刻工藝窗口。實(shí)施例三如圖6A所示，首先，提供半導(dǎo)體襯底600，該半導(dǎo)體襯底600包括冗余金屬區(qū)602、 輔助圖形冗余金屬區(qū)603和非冗余金屬區(qū)601，所述冗余金屬區(qū)602、輔助圖形冗余金屬區(qū) 603之外的半導(dǎo)體襯底區(qū)域即為非冗余金屬區(qū)601。隨后，在半導(dǎo)體襯底600上形成第一介質(zhì)層611。參考圖6B，接著，在所述第一介質(zhì)層611表面形成刻蝕阻擋層，并利用光刻和刻蝕工藝去除所述非冗余金屬區(qū)601上的刻蝕阻擋層，以在所述冗余金屬區(qū)602、輔助圖形冗余金屬區(qū)603上的第一介質(zhì)層表面形成刻蝕阻擋層630，所述刻蝕阻擋層630的刻蝕速率小于所述第一介質(zhì)611和后續(xù)形成的第二介質(zhì)層612的刻蝕速率。如圖6C所示，其后，在所述第一介質(zhì)層611和刻蝕阻擋層630表面形成第二介質(zhì)層612，較佳的，所述第二介質(zhì)層612和第一介質(zhì)層611的材質(zhì)相同。如圖6D所示，在所述第二介質(zhì)層612上形成硬掩膜層，并刻蝕所述硬掩膜層以形成硬掩膜金屬導(dǎo)線槽641a和硬掩膜冗余金屬槽642a、硬掩膜輔助圖形冗余金屬槽643a。如圖6E所示，刻蝕非冗余金屬區(qū)601上的第二介質(zhì)層，以在硬掩膜金屬導(dǎo)線槽 641a處形成通孔611b，所述硬掩膜金屬導(dǎo)線槽641a起到了自對準(zhǔn)的作用。如圖6F所示，刻蝕所述第一介質(zhì)層611、第二介質(zhì)層612、刻蝕阻擋層630和剩余的硬掩膜層，以在所述通孔611b位置形成金屬導(dǎo)線槽611a，并在冗余金屬區(qū)602、輔助圖形冗余金屬區(qū)603上形成冗余金屬槽612a、輔助圖形冗余金屬槽613a。如圖6G所示，隨后，向冗余金屬槽612a、輔助圖形冗余金屬槽613a和金屬導(dǎo)線槽 611a內(nèi)沉積金屬層620，由于沉積工藝的特性，在此過程中介質(zhì)層610上也會(huì)沉積上金屬。如圖6H所示，最后，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝，直至去除所述冗余金屬槽612a和輔助圖形冗余金屬槽613a內(nèi)部分或全部的金屬層。在本步驟中，可以如圖6H所示，去除冗余金屬槽612a和輔助圖形冗余金屬槽613a內(nèi)全部的金屬層，而僅在金屬導(dǎo)線槽611a內(nèi)形成金屬導(dǎo)線621 ；當(dāng)然，在冗余金屬槽612a和輔助圖形冗余金屬槽613a內(nèi)也可以保留一部分
^^^ο
本實(shí)施例先形成硬掩膜金屬導(dǎo)線槽641a，以起到自對準(zhǔn)的作用，然后再形成深度小于金屬導(dǎo)線槽611a的冗余金屬槽612a和輔助圖形冗余金屬槽613a，并在化學(xué)機(jī)械研磨工藝步驟中，部分或完全去除所述冗余金屬槽612a和輔助圖形冗余金屬槽613a內(nèi)的金屬層，在達(dá)到均勻的研磨效果的前提下，減小或完全消除了冗余金屬線和輔助圖形冗余金屬線填充引入的金屬層內(nèi)和金屬層間的耦合電容，并且擴(kuò)大了光刻工藝窗口。需要說明的是，本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，相關(guān)之處可互相參考。并且，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用于方便、明晰地輔助說明本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的目的。此外，盡管以上分別以單大馬士革金屬互連結(jié)構(gòu)(參見實(shí)施例一)、通孔先刻蝕的雙大馬士革金屬互連結(jié)構(gòu)(參見實(shí)施例二)和自對準(zhǔn)式硬掩膜槽先刻蝕的雙大馬士革金屬互連結(jié)構(gòu)(參見實(shí)施例三)為例詳細(xì)說明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括冗余金屬區(qū)、輔助圖形冗余金屬區(qū)和非冗余金屬區(qū)；在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一介質(zhì)層；在所述冗余金屬區(qū)和輔助圖形冗余金屬區(qū)上的第一介質(zhì)層表面形成刻蝕阻擋層；在所述第一介質(zhì)層和刻蝕阻擋層表面形成第二介質(zhì)層；刻蝕所述第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和刻蝕阻擋層，以形成冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽和金屬導(dǎo)線槽，所述刻蝕阻擋層的刻蝕速率小于所述第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層的刻蝕速率，所述冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽的深度小于所述金屬導(dǎo)線槽的深度；在所述冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽和金屬導(dǎo)線槽內(nèi)以及介質(zhì)層上沉積金屬層；進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝，直至去除所述冗余金屬槽和輔助圖形冗余金屬槽內(nèi)部分或全部的金屬層。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，在所述冗余金屬區(qū)和輔助圖形冗余金屬區(qū)上的第一介質(zhì)層表面形成刻蝕阻擋層的步驟包括在所述第一介質(zhì)層表面形成刻蝕阻擋層；刻蝕去除所述非冗余金屬區(qū)上的刻蝕阻擋層，以在所述冗余金屬區(qū)和輔助圖形冗余金屬區(qū)上的第一介質(zhì)層表面形成刻蝕阻擋層。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，刻蝕所述第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和刻蝕阻擋層的步驟包括在所述第二介質(zhì)層表面形成具有冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽和金屬導(dǎo)線槽圖案的掩膜層；刻蝕第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和刻蝕阻擋層，以在非冗余金屬區(qū)上形成金屬導(dǎo)線槽，并在冗余金屬區(qū)和輔助圖形冗余金屬區(qū)上形成冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，刻蝕所述第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和刻蝕阻擋層的步驟包括在所述第二介質(zhì)層表面形成具有通孔圖案的掩膜層；刻蝕所述非冗余金屬區(qū)上的第二介質(zhì)層形成通孔；在所述第二介質(zhì)層表面形成具有冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽和金屬導(dǎo)線槽圖案的掩膜層；刻蝕第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層和刻蝕阻擋層，以在所述通孔位置形成金屬導(dǎo)線槽，并在冗余金屬區(qū)和輔助圖形冗余金屬區(qū)上形成冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體器件的制作方法，其特征在于，所述刻蝕阻擋層的材質(zhì)是碳化硅、氮化硅、氮氧化硅、鈦、氮化鈦、氧化鈦、鉭、氮化鉭、氧化鉭中的一種或其組合。
6.一種半導(dǎo)體器件的制作方法，包括提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括冗余金屬區(qū)、輔助圖形冗余金屬區(qū)和非冗余金屬區(qū)；在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一介質(zhì)層；在所述冗余金屬區(qū)和輔助圖形冗余金屬區(qū)上的第一介質(zhì)層表面形成刻蝕阻擋層；在所述第一介質(zhì)層和刻蝕阻擋層表面形成第二介質(zhì)層；在所述第二介質(zhì)層上形成硬掩膜層，并刻蝕所述硬掩膜層形成硬掩膜金屬導(dǎo)線槽、硬掩膜冗余金屬槽和硬掩膜輔助圖形冗余金屬槽； 刻蝕非冗余金屬區(qū)上的第二介質(zhì)層以在硬掩膜金屬導(dǎo)線槽處形成通孔； 刻蝕所述第一介質(zhì)層、第二介質(zhì)層、刻蝕阻擋層和剩余的硬掩膜層，以在所述通孔位置形成金屬導(dǎo)線槽并在冗余金屬區(qū)和輔助圖形冗余金屬區(qū)上形成冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽，所述刻蝕阻擋層的刻蝕速率小于所述第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層的刻蝕速率，所述冗余金屬槽和輔助圖形冗余金屬槽的深度小于所述金屬導(dǎo)線槽的深度；在所述冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽和金屬導(dǎo)線槽內(nèi)以及介質(zhì)層上沉積金屬層； 進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝，直至去除所述冗余金屬槽和輔助圖形冗余金屬槽內(nèi)部分或全部的金屬層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半導(dǎo)體器件制作方法，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨工藝時(shí)，去除所述冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽和輔助圖形冗余金屬槽、輔助圖形冗余金屬槽內(nèi)部分或全部的金屬層，可有效地?cái)U(kuò)大光刻工藝窗口并且減少或完全消除冗余金屬線和輔助圖形冗余金屬線填充引入的金屬層內(nèi)和金屬層間的耦合電容。
文檔編號H01L21/768GK102354682SQ20111033536
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月29日
發(fā)明者毛智彪, 胡友存 申請人:上海華力微電子有限公司