大體上,本揭露關(guān)于半導(dǎo)體裝置的制造,并且更具體地說(shuō),關(guān)于用以于金屬硬遮罩移除制程期間保護(hù)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的獨(dú)特雙層蝕刻停止及其使用方法。
背景技術(shù):
諸如CPU、儲(chǔ)存裝置、ASIC(特定應(yīng)用集成電路)及類(lèi)似者等先進(jìn)集成電路的制作需要諸如晶體管、電容器、電阻器等等根據(jù)指定電路布局在給定芯片面積上形成的大量電路元件。于使用例如MOS(金屬氧化物半導(dǎo)體)技術(shù)制作復(fù)雜集成電路期間,數(shù)百萬(wàn)個(gè)晶體管,例如:N通道晶體管(NFET)及/或P通道晶體管(PFET),乃是在包括結(jié)晶半導(dǎo)體層的基材上形成。無(wú)論所考量的是NFET晶體管或PFET晶體管,場(chǎng)效晶體管一般包括在半導(dǎo)電性基材中形成并由通道區(qū)所分開(kāi)的經(jīng)摻雜源極與漏極區(qū)。柵極絕緣層置于通道區(qū)上方,導(dǎo)電柵極電極置于柵極絕緣層上方。藉由對(duì)柵極電極施加適度電壓,通道區(qū)變?yōu)榫哂袑?dǎo)電性,并且容許電流從源極區(qū)流動(dòng)至漏極區(qū)。
為了在集成電路裝置上提升FET的運(yùn)作速度并增加FET的密度,數(shù)年來(lái),裝置設(shè)計(jì)師已大幅縮減FET的實(shí)體大小,尤其是晶體管裝置的通道長(zhǎng)度。由于晶體管裝置的尺寸縮減,電路組件的運(yùn)作速度已隨著每一個(gè)新裝置世代而提升,而此類(lèi)產(chǎn)品中的“堆積密度”,即每單位面積的晶體管裝置數(shù)目,也在同時(shí)間增加。晶體管裝置的此類(lèi)效能提升已使得與最終集成電路產(chǎn)品運(yùn)作速度有關(guān)的一項(xiàng)限制因子不再是個(gè)別晶體管元件,而是裝置層上方所形成的復(fù)雜接線(xiàn)系統(tǒng)的電氣效能,其中諸如晶體管等實(shí)際以半導(dǎo)體為基礎(chǔ)的電路元件乃是在半導(dǎo)體基材中及上方形成。
一般而言,由于電路元件數(shù)量大且現(xiàn)代集成電路需要的布局復(fù)雜,所以個(gè)別電路元件的電連接或“接線(xiàn)配置”無(wú)法在其上制造有電路元件之同一裝置層內(nèi)建立。因此,各種構(gòu)成集成電路產(chǎn)品的整體接線(xiàn)圖案的電連接乃是在一或多個(gè)形成于產(chǎn)品的裝置層上方的附加堆迭的所謂的“金屬化層”中形成。這些金屬化層一般是由絕緣材料層所構(gòu)成,材料層中形成有導(dǎo)電金屬線(xiàn)或?qū)щ娯灴?。大體上,導(dǎo)電線(xiàn)提供內(nèi)層電連接,而導(dǎo)電貫孔提供介于不同層之間的層間連接或垂直連接。這些導(dǎo)電線(xiàn)及導(dǎo)電貫孔可由具有適當(dāng)阻障層的各種不同材料所構(gòu)成,例如:銅等。集成電路產(chǎn)品中的第一金屬化層一般稱(chēng)為“M1”層,而用于在M1層與更低層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(下文有更完整闡釋)之間建立電連接的導(dǎo)電貫孔一般則稱(chēng)為“V0”貫孔。這些金屬化層中的導(dǎo)電線(xiàn)及導(dǎo)電貫孔一般是由銅所構(gòu)成,而且是使用已知的鑲嵌或雙鑲嵌技術(shù)在絕緣材料層中形成。附加金屬化層乃是在M1層上方形成,例如:M2/V1、M3/V2等。在業(yè)界里,V0層下面的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)由于接觸硅基材中形成的“裝置”(例如:晶體管),所以大體上視為“裝置層”接觸部或單純地視為“接觸部”。
圖1A乃是簡(jiǎn)單繪示由半導(dǎo)體基材12中及上方形成的多個(gè)晶體管裝置15所構(gòu)成的例示性集成電路產(chǎn)品10的截面圖。示意性繪示的隔離區(qū)13也已在基材12中形成。在所示實(shí)施例中,晶體管裝置15乃是由例示性柵極結(jié)構(gòu)(即柵極絕緣層16及柵極電極18)、柵極覆蓋層20、側(cè)壁間隔物22及簡(jiǎn)單繪示的源極/漏極區(qū)24所構(gòu)成。于圖1A所示的制作點(diǎn),已在產(chǎn)品10上方形成絕緣材料層17A、17B,即層間介電材料。圖1A未繪示諸如蝕刻停止層及類(lèi)似者等其它材料層。亦繪示的是例示性源極/漏極接觸結(jié)構(gòu)28,其包括所謂“溝槽硅化物”(TS)區(qū)28A與金屬區(qū)28B(例如:鎢)的組合。在所示制程流程中,源極/漏極接觸結(jié)構(gòu)28的上表面與柵極覆蓋層20的上表面大約齊平。圖1A中還繪示有多個(gè)所謂“CA接觸”結(jié)構(gòu)32、及有時(shí)稱(chēng)為“CB接觸”結(jié)構(gòu)的例示性柵極接觸結(jié)構(gòu)31。CA接觸結(jié)構(gòu)32及CB接觸結(jié)構(gòu)31乃是為了在下層裝置與V0貫孔層之間提供電連接而形成。CA接觸結(jié)構(gòu)32乃是為了對(duì)源極/漏極接觸結(jié)構(gòu)28提供電接觸而形成,而CB接觸部31乃是為了接觸晶體管15其中一者的柵極電極18的一部分而形成。在平面圖(未圖示)中,CB接觸部31乃是垂直置于隔離區(qū)13上方,亦即,CB接觸部31并非置于基材12中所界定的主動(dòng)區(qū)上方。CA接觸結(jié)構(gòu)32的形式可以是在層間介電材料中形成的離散接觸元件,即一或多個(gè)具有大體似正方形或圓柱狀的個(gè)別接觸插塞,如圖1A所示。在其它應(yīng)用(未示于圖1A)中,CA接觸結(jié)構(gòu)32也可以是接觸下層線(xiàn)型特征的線(xiàn)型特征,例如:接觸源極/漏極區(qū)24并且一般延展跨布源極/漏極區(qū)24上整個(gè)主動(dòng)區(qū)的源極/漏極接觸結(jié)構(gòu)28。一般而言,CB接觸部31的形式乃是圓形或方形插塞。
亦繪示于圖1A中的是產(chǎn)品10的多層金屬化系統(tǒng)的第一金屬化層,即所謂的M1層,其形成于一層絕緣材料34中,例如:低k絕緣材料。多個(gè)導(dǎo)電貫孔即所謂的V0貫孔40,提供用以在裝置層接觸部(CA接觸部32及CB接觸部31)與M1層之間建立電連接。M1層一般包括多條視需要跨布產(chǎn)品10布線(xiàn)的金屬線(xiàn)38。
對(duì)下層裝置層接觸部形成V0貫孔時(shí)可能遭遇的一個(gè)問(wèn)題將會(huì)參照?qǐng)D1B至1C來(lái)論述,圖中繪示使用鑲嵌制程對(duì)集成電路產(chǎn)品的接觸層形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的一種例示性先前技術(shù)方法。圖1B繪示集成電路產(chǎn)品50,其由形成于絕緣材料層54中的例示性導(dǎo)電裝置層接觸部52所構(gòu)成。如上所述,裝置層接觸部52一般導(dǎo)電性耦合至半導(dǎo)體裝置的一區(qū)域或部分(未示于圖1B),例如:晶體管裝置的柵極電極及/或源極/漏極區(qū)。在所示實(shí)施例中,裝置層接觸部52是由一或多個(gè)阻障層或襯墊52A(例如:鈦/氮化鈦)及主體導(dǎo)電材料52B(例如:鎢)所構(gòu)成。蝕刻停止層56是在絕緣材料層54上方形成。層件54、56及裝置層接觸部52全都可視為集成電路產(chǎn)品50的接觸級(jí)層55的部分。
必須對(duì)裝置層接觸部52施作電連接以供產(chǎn)品50運(yùn)作。因此,金屬化層57在接觸級(jí)層55上方形成。在所示實(shí)施例中,金屬化層57的形成涉及形成第一導(dǎo)電貫孔(V0)、及第一金屬化層(M1)的例示性金屬線(xiàn)。如上所述,產(chǎn)品50一般將會(huì)包含數(shù)個(gè)金屬化層,例如:多層導(dǎo)電貫孔及導(dǎo)電線(xiàn)。M1金屬化層一般是在產(chǎn)品50上形成的第一主要“接線(xiàn)”層。V0及M1導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的形成涉及形成絕緣材料層58、及由第一與第二材料層60、62所構(gòu)成的蝕刻遮罩59。在一項(xiàng)實(shí)施例中,絕緣材料層54、58可以是所謂的低k(k值小于約3.3)絕緣材料層,蝕刻停止層56可以是一層氮化硅、NBlok等,層件60可以是TEOS為主的二氧化硅層,而層件62可以是金屬制成的硬遮罩,例如:氮化鈦。這些各種材料層的厚度可隨特定應(yīng)用而變。
圖1B繪示產(chǎn)品50在進(jìn)行數(shù)個(gè)制程操作之后的情形。首先,使用已知的光刻及蝕刻技術(shù),在產(chǎn)品50上方形成圖案化蝕刻遮罩(未圖示),并且如圖示圖案化遮罩層59。之后,移除光阻遮罩,并且進(jìn)行一或多道蝕刻制程穿過(guò)圖案化遮罩層59以形成所繪示的穿過(guò)層件58、56的貫孔開(kāi)口64,以便曝露下層裝置層接觸部52。
在如圖1B所示形成開(kāi)口64之后,移除氮化鈦硬遮罩層62。圖1C繪示產(chǎn)品50在另一蝕刻制程之后的情形,此蝕刻制程例如為濕蝕刻制程,使用例如EKC來(lái)進(jìn)行以移除氮化鈦硬遮罩層62。不幸的是,在此用以移除氮化鈦的蝕刻制程期間,阻障層52A中由氮化鈦與鈦所制成的部分亦受到侵蝕及消耗,如封閉虛線(xiàn)63里阻障層52A的材料損耗所反映者。EKC也會(huì)侵蝕下層裝置層接觸部52中的鎢材料,但圖式中未繪示鎢材料的損耗。此類(lèi)導(dǎo)電材料(例如:阻障層52A中的氮化鈦材料)的損耗會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題,例如:當(dāng)后續(xù)形成的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)是在已損壞區(qū)域63上方形成時(shí),材料不理想地從主體導(dǎo)電材料52B遷移到絕緣層54內(nèi),并且產(chǎn)生不理想的空洞。
本揭露針對(duì)用于在金屬硬遮罩移除制程期間保護(hù)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的獨(dú)特雙層蝕刻停止及其使用方法,其將會(huì)解決以上所指出的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
以下介紹本發(fā)明的簡(jiǎn)化概要,以便對(duì)本發(fā)明的一些態(tài)樣有基本的了解。本概要并非本發(fā)明的詳盡概述。用意不在于鑒別本發(fā)明的重要或關(guān)鍵要素,或敘述本發(fā)明的范疇。目的僅在于以簡(jiǎn)化形式介紹一些概念,作為下文更詳細(xì)說(shuō)明的引言。
大體上,本揭露針對(duì)用以于金屬硬遮罩移除制程期間保護(hù)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的獨(dú)特雙層蝕刻停止及其使用方法。本文中揭示的一種例示性方法還包括在第一絕緣材料層中形成由氮化鈦所構(gòu)成的導(dǎo)電接觸部,在導(dǎo)電接觸部上方形成雙層蝕刻停止層,此雙層蝕刻停止層是由第一層及置于在第一層上方的第二層所組成,第二層包含氮化鋁,本方法包括在雙層蝕刻停止層上方形成至少一個(gè)第二絕緣材料層,以及在第二絕緣材料層上方形成由一層氮化鈦所構(gòu)成的圖案化蝕刻遮罩。在這項(xiàng)實(shí)施例中,本方法亦包括利用雙層蝕刻停止層在導(dǎo)電接觸部上方就位的情況下,經(jīng)由圖案化蝕刻遮罩進(jìn)行至少一道第一蝕刻制程以在第二絕緣材料層中界定凹穴,以及進(jìn)行至少一道第二蝕刻制程以移除圖案化蝕刻遮罩的至少此層氮化鈦,進(jìn)行至少一道第三蝕刻制程以在雙層蝕刻停止層中界定開(kāi)口,并且從而曝露導(dǎo)電接觸部的一部分,以及形成導(dǎo)電性耦合至導(dǎo)電接觸部的經(jīng)曝露部分的在凹穴中的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
本文中揭示的一種例示性裝置還包括置于至少一個(gè)第一絕緣材料層中由氮化鈦所構(gòu)成的導(dǎo)電接觸部,置于導(dǎo)電接觸部上方由第一層與第二層所組成的雙層蝕刻停止層,其中第一層置于第一絕緣材料層的上表面上并與其接觸,而第二層是置于雙層蝕刻停止層的第一層的上表面上并與其接觸的一層氮化鋁,本裝置包括至少一個(gè)置于雙層蝕刻停止層的第二層上方的第二絕緣材料層,至少一個(gè)延伸穿過(guò)至少一個(gè)第二絕緣材料層及雙層蝕刻停止層并且曝露一部分導(dǎo)電接觸部的開(kāi)口,以及導(dǎo)電性耦合至導(dǎo)電接觸部的經(jīng)曝露部分的置于至少一個(gè)開(kāi)口中的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
附圖說(shuō)明
本揭露可搭配附圖參照以下說(shuō)明來(lái)了解,其中相同的參考元件符號(hào)表示相似的元件,并且其中:
圖1A至1C繪示使用鑲嵌制程對(duì)集成電路產(chǎn)品的接觸層形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的一種例示性先前技術(shù)方法;以及
圖2A至2H繪示本文中所揭示于金屬硬遮罩移除制程期間形成用以保護(hù)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的獨(dú)特雙層蝕刻停止的一種例示性方法及其集成電路產(chǎn)品。
盡管本文中揭示的專(zhuān)利標(biāo)的容許各種修改及替代形式影響,但其特定具體實(shí)施例仍已在圖式中舉例展示,并且于本文中詳述。然而,應(yīng)了解的是,本文中特定具體實(shí)施例的說(shuō)明用意不在于將本發(fā)明限制于所揭示的特定形式,相反地,如權(quán)利要求書(shū)所界定,用意在于涵蓋落于本發(fā)明之精神及范疇內(nèi)的所有修改、均等例、及替代方案。
符號(hào)說(shuō)明
10 集成電路產(chǎn)品
12 半導(dǎo)體基材
13 隔離區(qū)
15 晶體管裝置
16 柵極絕緣層
17A 絕緣材料層
17B 絕緣材料層
18 柵極電極
20 柵極覆蓋層
22 側(cè)壁間隔物
24 源極/漏極區(qū)
28 源極/漏極接觸結(jié)構(gòu)
28A 溝槽硅化物區(qū)
28B 金屬區(qū)
31 CB接觸結(jié)構(gòu)
32 CA接觸結(jié)構(gòu)
34 絕緣材料層
38 金屬線(xiàn)
40 V0貫孔
50 集成電路產(chǎn)品
52 導(dǎo)電裝置層接觸部
52A 阻障層或襯墊層
52B 主體導(dǎo)電材料
54 絕緣材料層
55 接觸級(jí)層
56 蝕刻停止層
57 金屬化層
58 絕緣材料層
59 蝕刻遮罩
60 材料層
62 材料層
63 已損壞區(qū)域
64 貫孔開(kāi)口
100 IC產(chǎn)品
101 凹穴
112 裝置層導(dǎo)電接觸部
112A 阻障層或襯墊層
112B 主體導(dǎo)電材料
114 絕緣材料層
115 接觸級(jí)層
116 雙層蝕刻停止層
116A 第一層
116B 第二層
117 金屬化層
118 絕緣材料
119 圖案化蝕刻遮罩
120 材料層
122 材料層
124 開(kāi)口
140 導(dǎo)電材料
150 導(dǎo)電結(jié)構(gòu)
M1 第一金屬化層
V0 第一導(dǎo)電貫孔。
具體實(shí)施方式
下面說(shuō)明本發(fā)明的各項(xiàng)例示性具體實(shí)施例。為了澄清,實(shí)際實(shí)作態(tài)樣不是所有特征都有在本說(shuō)明書(shū)中說(shuō)明。當(dāng)然,將會(huì)領(lǐng)會(huì)旳是,在開(kāi)發(fā)任何此實(shí)際具體實(shí)施例時(shí),必須做出許多實(shí)作態(tài)樣特定決策才能達(dá)到開(kāi)發(fā)者的特定目的,例如符合系統(tǒng)有關(guān)及業(yè)務(wù)有關(guān)的限制條件,這些限制條件會(huì)隨實(shí)作態(tài)樣不同而變。此外,將會(huì)領(lǐng)會(huì)的是,此一開(kāi)發(fā)努力可能復(fù)雜且耗時(shí),雖然如此,仍會(huì)是具有本揭露的效益的所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員的例行工作。
本專(zhuān)利標(biāo)的現(xiàn)將參照附圖來(lái)說(shuō)明。各種結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)及裝置在圖式中只是為了闡釋而繪示,為的是不要因所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員眾所周知的細(xì)節(jié)而混淆本揭露。雖然如此,仍將附圖包括進(jìn)來(lái)以說(shuō)明并闡釋本揭露之例示性實(shí)施例。本文中使用的字組及詞組應(yīng)了解并詮釋為與所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員了解的字組及詞組具有一致的意義。與所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員了解的通常及慣用意義不同的詞匯或詞組(即定義)的特殊定義,用意不在于藉由本文詞匯或詞組的一致性用法提供暗示。就一詞匯或詞組用意在于具有特殊意義的方面來(lái)說(shuō),即有別于所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員了解的意義,此一特殊定義將會(huì)按照為此詞匯或詞組直接且明確提供此特殊定義的定義方式,在本說(shuō)明書(shū)中明確提出。
本揭露針對(duì)在將形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)時(shí)所用的金屬硬遮罩層移除的制程期間,使用犧牲材料形成諸如導(dǎo)電接觸部及導(dǎo)電線(xiàn)/貫孔等導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的各種方法。如對(duì)于所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員一經(jīng)完整閱讀本申請(qǐng)案便將會(huì)輕易顯而易見(jiàn)的是,本文中揭示的方法可在形成接觸例如晶體管、記憶胞、電阻器等各種不同半導(dǎo)體裝置的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)時(shí)運(yùn)用,以及可在為包括但不局限于ASIC、邏輯裝置、記憶體裝置等各種不同集成電路產(chǎn)品而形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)時(shí)運(yùn)用。請(qǐng)參閱附圖,現(xiàn)將更詳細(xì)說(shuō)明本文中揭示的方法的各項(xiàng)例示性具體實(shí)施例。
圖2A至2H繪示本文中所揭示于金屬硬遮罩移除制程期間形成用以保護(hù)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的獨(dú)特雙層蝕刻停止的一種例示性方法及其集成電路產(chǎn)品。圖2A是半導(dǎo)體基材(未圖示)上方所形成的例示性集成電路(IC)產(chǎn)品100在早期制造階段的簡(jiǎn)圖。基材可具有各種組態(tài),例如:主體基材組態(tài)、SOI(絕緣層上覆硅)組態(tài),并且可由硅除外的材料制成。因此,“基材”或“半導(dǎo)體基材”等詞應(yīng)理解為涵蓋所有半導(dǎo)電性材料及所有形式的此類(lèi)材料。IC產(chǎn)品100可以是運(yùn)用諸如集成電路裝置上常有的裝置層接觸部等任何類(lèi)型的含鈦導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的任何類(lèi)型的集成電路產(chǎn)品。在本文所示的實(shí)施例中,裝置層導(dǎo)電結(jié)構(gòu)描述為具有代表性阻障及/或黏附層。實(shí)際上,實(shí)際產(chǎn)品中可使用一或多個(gè)此類(lèi)阻障/黏附層。本文中所描述及討論的貫孔及金屬線(xiàn)可由任何類(lèi)型的導(dǎo)電材料所制成,例如:諸如銅或銅為主的材料的金屬或金屬合金。本文中所示的材料層可藉由執(zhí)行各種已知處理技術(shù)來(lái)形成,例如:化學(xué)氣相沉積(CVD)制程、原子層沉積(ALD)制程、物理氣相沉積(PVD)制程、或電漿增強(qiáng)型版本的此類(lèi)制程、電鍍等。
圖2A繪示由絕緣材料層114中所形成的例示性裝置層導(dǎo)電接觸部112所構(gòu)成的IC產(chǎn)品100。在一項(xiàng)實(shí)施例中,絕緣材料層114可以是一層二氧化硅層或一層所謂的低k(k值小于約3.3)絕緣材料,并且可取決于特定應(yīng)用而形成至任何所欲厚度。當(dāng)然,在實(shí)際產(chǎn)品中,將會(huì)有數(shù)百萬(wàn)個(gè)此類(lèi)裝置層導(dǎo)電接觸部112在絕緣材料層114中形成。裝置層導(dǎo)電接觸部112是在產(chǎn)品100的接觸層115中形成,亦即在低于V0貫孔處形成。一般而言,裝置層導(dǎo)電接觸部112導(dǎo)電性耦合至半導(dǎo)體裝置(未圖示)的一區(qū)域或部分,例如:晶體管裝置的柵極電極及/或源極/漏極區(qū)。在所示實(shí)施例中,裝置層導(dǎo)電接觸部112乃是由例如一或多個(gè)阻障層的氮化鈦或襯墊112A(例如:氮化鈦)、及主體導(dǎo)電材料112B(例如:鎢)所構(gòu)成。在一項(xiàng)特定實(shí)施例中,裝置層導(dǎo)電接觸部112是由雙襯墊阻障層所構(gòu)成,此雙襯墊阻障層乃是由一層鈦及一層氮化鈦所構(gòu)成,其中主體鎢材料是與此層氮化鈦接觸而置。
圖2A中亦繪示新穎的雙層蝕刻停止層116,其由第一與第二層116A至116B所組成,是在絕緣材料層114及裝置層導(dǎo)電接觸部112上方形成。在一項(xiàng)具體實(shí)施例中,第一層116A在絕緣材料層114的上表面上形成并與其接觸,并且在裝置層導(dǎo)電接觸部112的上表面上形成并與其接觸,而第二層116B乃是在第一層116A的上表面上形成并與其接觸。在一項(xiàng)實(shí)施例中,第一層116A可由氮摻雜碳化硅或氮化硅所構(gòu)成,而第二層116B由氮化鋁所制成。第一與第二層116A至116B可藉由進(jìn)行各種已知沉積制程中的任一者來(lái)進(jìn)形成,例如:ALD、CVD、PVD等,或藉由進(jìn)行電漿增強(qiáng)型版本的此類(lèi)制程來(lái)形成。在一項(xiàng)例示性具體實(shí)施例中,第一層116A可具有約6nm至8nm的厚度,而第二層116B可具有約2nm至4nm的厚度。
如本申請(qǐng)案的“背景技術(shù)”章節(jié)所述,必須對(duì)裝置層導(dǎo)電接觸部112施作電連接以供產(chǎn)品100運(yùn)作。因此,圖2B繪示產(chǎn)品100在另一金屬化層117于接觸級(jí)層115上方形成之后的情形。在本文中所示的實(shí)施例中,并且如所述,金屬化層117的形成涉及形成第一導(dǎo)電貫孔(V0)、及第一金屬化層(M1)(未示于圖2B)的例示性金屬線(xiàn)。產(chǎn)品100一般將會(huì)包含數(shù)個(gè)金屬化層,例如:多層導(dǎo)電貫孔及導(dǎo)電線(xiàn)。
圖2B繪示產(chǎn)品100在進(jìn)行數(shù)個(gè)制程操作之后的情形。首先,在雙層蝕刻停止層116上方沉積絕緣材料層118。其次,由第一與第二材料層120、122所構(gòu)成的圖案化蝕刻遮罩119在絕緣材料層118上方形成。蝕刻遮罩119可使用已知的光刻及蝕刻技術(shù)來(lái)圖案化,亦即在材料層122上方形成圖案化光阻遮罩(未圖示),并且如圖示圖案化遮罩層119。在一項(xiàng)實(shí)施例中,絕緣材料層118可以是一層所謂的低k(k值小于約3.3)絕緣材料,層件120可以是一層氮氧化硅(SiON)、TEOS為主的二氧化硅層等,而圖案化蝕刻遮罩的層件122乃是由氮化鈦所制成。這些材料層的厚度可隨特定應(yīng)用而變。
圖2C繪示產(chǎn)品在經(jīng)由圖案化蝕刻遮罩層119進(jìn)行一或多道蝕刻制程之后的情形,用以穿過(guò)絕緣材料層118形成所示開(kāi)口124,并且從而曝露雙層蝕刻停止層116的第二層116B(氮化鋁)的一部分。重要的是,于此蝕刻制程期間,雙層蝕刻停止層116維持置于裝置層導(dǎo)電接觸部112上方。亦即,雙層蝕刻停止層116的上氮化鋁層116B在形成開(kāi)口124時(shí)充當(dāng)有效蝕刻停止。附圖所示開(kāi)口124的形狀與大小本質(zhì)上屬于代表性,因?yàn)殚_(kāi)口124的數(shù)目、大小及形狀可隨特定應(yīng)用而變。在可運(yùn)用本揭示的發(fā)明的一些具體實(shí)施例中,絕緣材料層118中僅可形成單一開(kāi)口,而不是圖2C中所示的步階式、雙開(kāi)口124。因此,無(wú)論大小或形狀、或形成方式如何,(多個(gè))開(kāi)口124將會(huì)一般性地稱(chēng)為凹穴101。導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(未示于圖2C)最終將會(huì)在凹穴101(即開(kāi)口124)中形成,以便對(duì)裝置層導(dǎo)電接觸部112提供電接觸。
凹穴101形成之后,氮化鈦硬遮罩層122將會(huì)藉由進(jìn)行蝕刻制程來(lái)移除。因此,圖2D繪示產(chǎn)品100在濕蝕刻制程之后的情形,此蝕刻制程是使用例如EKC來(lái)進(jìn)行以移除氮化鈦硬遮罩層122。重要的是,在經(jīng)進(jìn)行用以移除氮化鈦硬遮罩層122的蝕刻制程期間,雙層蝕刻停止層116維持置于裝置層導(dǎo)電接觸部112上方并且為其提供保護(hù)。亦即,雙層蝕刻停止層116的上氮化鋁層116B在移除氮化鈦硬遮罩層122時(shí)充當(dāng)有效蝕刻停止。因此,移除氮化鈦硬遮罩層122時(shí),未侵蝕到裝置層導(dǎo)電接觸部112,包括裝置層導(dǎo)電接觸部112的(多個(gè))氮化鈦部分及鎢,正如先前技術(shù)制程流程的情況。
下一個(gè)主要制程操作涉及在雙層蝕刻停止層116中界定開(kāi)口,以便曝露裝置層導(dǎo)電接觸部112的至少一部分,以致可對(duì)裝置層導(dǎo)電接觸部112形成電連接。因此,圖2E繪示產(chǎn)品100在進(jìn)行蝕刻制程之后的情形,此蝕刻制程使用第一層116A當(dāng)作蝕刻停止層來(lái)圖案化雙層蝕刻停止層116的第二層116B。如圖示,此蝕刻制程曝露第一層116A之一部分以供進(jìn)一步處理。
圖2F繪示產(chǎn)品100在進(jìn)行蝕刻制程之后的情形,此蝕刻制程乃是用以圖案化雙層蝕刻停止層116的第一層116A,以便從而曝露裝置層導(dǎo)電接觸部112的至少一部分。雖然所示用于圖案化雙層蝕刻停止層116的是二步驟蝕刻制程,但在至少一些應(yīng)用中,取決于涉及的材料,雙層蝕刻停止層116仍可使用單一蝕刻制程來(lái)圖案化,以便曝露裝置層導(dǎo)電接觸部112。
于本文中所述制程流程中的此點(diǎn),可進(jìn)行傳統(tǒng)制造操作以在凹穴101中形成一或多種導(dǎo)電材料,以便從而形成導(dǎo)電性耦合至裝置層導(dǎo)電接觸部112的在凹穴101(開(kāi)口124)中的導(dǎo)電結(jié)構(gòu),例如:所示實(shí)施例中的V0及M1導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。大體上,V0及M1結(jié)構(gòu)可藉由進(jìn)行一或多道沉積制程來(lái)形成,用以在產(chǎn)品100上方及凹穴101中沉積一或多層阻障材料(未圖示)及/或晶種層(未圖示)例如:銅晶種層,以及藉由進(jìn)行主體沉積制程來(lái)形成,用來(lái)以藉由進(jìn)行電鍍或無(wú)電式沉積制程所形成諸如主體銅的附加導(dǎo)電材料140來(lái)過(guò)量填充開(kāi)口,如圖2G所示。之后,如圖2H所示,產(chǎn)品100經(jīng)受一或多道CMP制程以移除置于凹穴101外側(cè)的過(guò)剩材料,并且從而界定導(dǎo)電性耦合至裝置層導(dǎo)電接觸部112的在凹穴101(開(kāi)口124)中的例示性導(dǎo)電結(jié)構(gòu)150,例如:所示實(shí)施例中的V0及M1導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。
如經(jīng)由前述應(yīng)清楚明白的是,本文中所揭示的新穎方法提供在集成電路產(chǎn)品中形成導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的有效率且有效果的手段,可解決或至少減輕本申請(qǐng)案在背景技術(shù)章節(jié)中所指出的一些問(wèn)題。要注意的是,使用本說(shuō)明書(shū)中及權(quán)利要求書(shū)中諸如“第一”、“第二”、“第三”或“第四”等用以說(shuō)明各種制程的用語(yǔ),只是要當(dāng)作對(duì)此類(lèi)步驟的節(jié)略參考來(lái)使用,不必然暗示此類(lèi)步驟是按照所排定順序來(lái)進(jìn)行。當(dāng)然,取決于精準(zhǔn)的訴求語(yǔ)言,可能或可能不需要此類(lèi)制程的排定順序。
以上所揭示的特定具體實(shí)施例僅具有例示性,因?yàn)楸景l(fā)明可采用對(duì)受益于本文教示的所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的不同但均等方式來(lái)修改并且實(shí)踐。舉例而言,以上所提出的制程步驟可按照不同順序來(lái)進(jìn)行。再者,除了如權(quán)利要求書(shū)中所述除外,未意圖限制于本文所示構(gòu)造或設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。因此,證實(shí)可改變或修改以上揭示的特定具體實(shí)施例,而且所有此類(lèi)變例全都視為在本發(fā)明的范疇及精神內(nèi)。因此,本文尋求的保護(hù)如權(quán)利要求書(shū)中所提。