本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種鎢互連方法，在有源區(qū)之上沉積介質(zhì)層后，在介質(zhì)層上形成目標(biāo)通孔，并采用蝕刻工藝形成一個(gè)以上輔助通孔；沉積金屬鎢覆蓋所有的目標(biāo)通孔、輔助通孔和介質(zhì)層表面；采用化學(xué)機(jī)械研磨ＣＭＰ工藝將金屬鎢拋光至介質(zhì)層表面，在目標(biāo)通孔中形成目標(biāo)鎢塞，在輔助通孔中形成輔助鎢塞；在目標(biāo)鎢塞上形成第一層金屬連線(xiàn)。采用該方法可避免對(duì)鎢塞造成侵蝕。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種。
技術(shù)介紹
隨著電子設(shè)備的廣泛應(yīng)用，半導(dǎo)體的制造工藝得到了飛速的發(fā)展，在半導(dǎo)體的制 造流程中，涉及鎢互連工藝，鎢互連工藝的目的是與有源區(qū)形成金屬接觸。圖1 圖6為現(xiàn) 有技術(shù)中的過(guò)程剖面結(jié)構(gòu)圖，該方法包括以下步驟步驟一，參見(jiàn)圖1，有源區(qū)101形成。有源區(qū)101形成的具體方法為首先在襯底102上形成N阱103和P阱104，然后利 用沉積、光刻、蝕刻、離子注入等工藝形成多晶硅柵結(jié)構(gòu)，多晶硅柵結(jié)構(gòu)包括多晶硅柵105、 側(cè)壁層106和柵氧化層107。步驟二，參見(jiàn)圖2，采用沉積工藝形成介質(zhì)層108。步驟三，參見(jiàn)圖3，采用蝕刻工藝在介質(zhì)層108上形成目標(biāo)通孔109，供后續(xù)目標(biāo)鎢 塞的形成。步驟四，參見(jiàn)圖4，沉積金屬鎢110覆蓋所有的目標(biāo)通孔109和介質(zhì)層108。步驟五，參見(jiàn)圖5，采用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)工藝將金屬鎢110拋光至介質(zhì)層108 的表面，在目標(biāo)通孔109形成目標(biāo)鎢塞110。步驟六，參見(jiàn)圖6，采用沉積、蝕刻工藝在目標(biāo)鎢塞110上形成第一層金屬連線(xiàn) 111。然而，在步驟五中，CMP工藝主要通過(guò)研磨液的化學(xué)作用對(duì)金屬鎢110進(jìn)行拋光， 在拋光的過(guò)程中，研磨液會(huì)產(chǎn)生電離，電離產(chǎn)生的正離子順時(shí)針移動(dòng)，電離產(chǎn)生負(fù)離子逆時(shí) 針移動(dòng)，這樣就在P阱103與N阱104之間形成電流I，也就是說(shuō)，由于研磨液發(fā)生電離而產(chǎn) 生的電流I會(huì)起P阱103與N阱104的導(dǎo)通，而在實(shí)際應(yīng)用中，目標(biāo)鎢塞110的數(shù)目是非常 有限的，這就導(dǎo)致流過(guò)每一個(gè)目標(biāo)鎢塞110的電流強(qiáng)度很大，強(qiáng)度很大的電流流過(guò)鎢塞會(huì) 對(duì)鎢塞造成侵蝕。如圖5所示，由于強(qiáng)度很大的電流I流過(guò)鎢塞對(duì)鎢塞造成侵蝕，在目標(biāo)鎢 塞110的上表面出現(xiàn)凹陷。可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中鎢互連的方法會(huì)對(duì)鎢塞造成侵蝕。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本專(zhuān)利技術(shù)的目的在于提供一種鎢互連的方法，能夠在鎢互連的過(guò)程中避 免對(duì)鎢塞造成侵蝕。為達(dá)到上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種，在有源區(qū)之上沉積介質(zhì)層后，該方法包括以下步驟在介質(zhì)層上形成目標(biāo)通孔，并采用蝕刻工藝形成一個(gè)以上輔助通孔；沉積金屬鎢覆蓋所有的目標(biāo)通孔、輔助通孔和介質(zhì)層表面；采用化學(xué)機(jī)械研磨CMP工藝將金屬鎢拋光至介質(zhì)層表面，在目標(biāo)通孔中形成目標(biāo)鎢塞，在輔助通孔中形成輔助鎢塞；在目標(biāo)鎢塞上形成第一層金屬連線(xiàn)。所述輔助通孔的數(shù)量為每0. 05平方微米至每1平方微米形成一個(gè)輔助通孔。所述輔助通孔的直徑為70納米至110納米。這樣，在本專(zhuān)利技術(shù)所提供的中，當(dāng)采用CMP工藝形成目標(biāo)鎢塞和輔助鎢 塞時(shí)，研磨液發(fā)生電離產(chǎn)生的電流同時(shí)流過(guò)目標(biāo)鎢塞和輔助鎢塞，也就是說(shuō)，目標(biāo)鎢塞和輔 助鎢塞使電流發(fā)生分流，這樣就使得流過(guò)鎢塞的電流強(qiáng)度很小，可避免對(duì)鎢塞造成侵蝕。附圖說(shuō)明圖1 圖6為現(xiàn)有技術(shù)中的過(guò)程剖面結(jié)構(gòu)圖。圖7-圖11為本專(zhuān)利技術(shù)所提供的的過(guò)程剖面結(jié)構(gòu)圖。具體實(shí)施例方式為使本專(zhuān)利技術(shù)的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì) 本專(zhuān)利技術(shù)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。圖7-圖11為本專(zhuān)利技術(shù)所提供的的過(guò)程剖面結(jié)構(gòu)圖，該方法包括以下步 驟步驟一，參見(jiàn)圖7，有源區(qū)101形成，并在有源區(qū)101之上沉積介質(zhì)層108。該步驟采用現(xiàn)有技術(shù)的方法，在此不予贅述。步驟二，參見(jiàn)圖8，在介質(zhì)層108上形成目標(biāo)通孔109，并形成一個(gè)以上輔助通孔 201。目標(biāo)通孔的形成方法為現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)容，在此不予贅述。輔助通孔的形成方法為在有源區(qū)101之上沉積介質(zhì)層108之后，采用蝕刻工藝在 介質(zhì)層108上形成一個(gè)以上輔助通孔，且每個(gè)輔助通孔的直徑與目標(biāo)通孔的直徑相同。在實(shí)際應(yīng)用中，目標(biāo)通孔的直徑一般為70納米至110納米，當(dāng)形成輔助通孔時(shí)，也 不必要求輔助通孔的直徑與目標(biāo)通孔的直徑完全相同，只要輔助通孔的直徑也在70納米 至110納米的范圍內(nèi)即可。另外，根據(jù)現(xiàn)有的集成電路設(shè)計(jì)規(guī)范，兩個(gè)通孔中心之間的最小距離為220納米， 故可近似計(jì)算一個(gè)通孔所占面積為0. 05平方微米，也就是說(shuō)，當(dāng)每0. 05平方微米上形成一 個(gè)輔助通孔時(shí)，輔助通孔的數(shù)量達(dá)到最大值，另外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知，當(dāng)平均一個(gè)輔助通孔所 占面積超過(guò)1平方微米時(shí)，難以獲得很好的實(shí)驗(yàn)效果，也就時(shí)說(shuō)，當(dāng)平均一個(gè)輔助通孔所占 面積超過(guò)1平方微米時(shí)，在后續(xù)的CMP工藝中會(huì)對(duì)形成的鎢塞造成侵蝕，因此在本專(zhuān)利技術(shù)中， 輔助通孔的數(shù)量為每0. 05平方微米至每1平方微米形成一個(gè)輔助通孔。步驟三，參見(jiàn)圖9，沉積金屬鎢110覆蓋所有的目標(biāo)通孔109、輔助通孔201和介質(zhì) 層108表面。步驟四，參見(jiàn)圖10，采用CMP工藝將金屬鎢205拋光至介質(zhì)層202表面，在目標(biāo)通 孔109形成目標(biāo)鎢塞110，在輔助通孔201形成輔助鎢塞202。步驟五，參見(jiàn)圖11，采用沉積、蝕刻工藝在目標(biāo)鎢塞110上形成第一層金屬連線(xiàn) 111。該步驟采用現(xiàn)有技術(shù)的方法，在此不予贅述。至此，本流程結(jié)束，可進(jìn)入后續(xù)的工藝流程?？梢?jiàn)，在本專(zhuān)利技術(shù)所提供的中，首先在介質(zhì)層上形成目標(biāo)通孔和一個(gè)以 上輔助通孔，并沉積金屬鎢覆蓋所有的目標(biāo)通孔、輔助通孔和介質(zhì)層表面，然后采用CMP工 藝形成目標(biāo)鎢塞和輔助鎢塞，最后在目標(biāo)鎢塞上形成第一層金屬連線(xiàn)。當(dāng)采用CMP工藝形 成目標(biāo)鎢塞和輔助鎢塞時(shí)，研磨液發(fā)生電離而產(chǎn)生的電流I同時(shí)流過(guò)目標(biāo)鎢塞和一個(gè)以上 的輔助鎢塞，也就是說(shuō)，目標(biāo)鎢塞和輔助鎢塞使電流I發(fā)生分流，這樣就使得流過(guò)目標(biāo)鎢塞 的電流強(qiáng)度很小，可避免對(duì)目標(biāo)鎢塞造成侵蝕，并且，在本專(zhuān)利技術(shù)所提供的鎢互連的方法中， 當(dāng)形成目標(biāo)鎢塞和輔助鎢塞后，僅在目標(biāo)鎢塞上形成第一層金屬連線(xiàn)進(jìn)行導(dǎo)電，因此本發(fā) 明所提供的雖然涉及輔助鎢塞形成過(guò)程，但并不對(duì)后續(xù)的工藝造成影響。以上所述僅為本專(zhuān)利技術(shù)的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本專(zhuān)利技術(shù)的保護(hù)范圍。凡在 本專(zhuān)利技術(shù)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本專(zhuān)利技術(shù)的保 護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求一種，在有源區(qū)之上沉積介質(zhì)層后，該方法包括以下步驟在介質(zhì)層上形成目標(biāo)通孔，并采用蝕刻工藝形成一個(gè)以上輔助通孔；沉積金屬鎢覆蓋所有的目標(biāo)通孔、輔助通孔和介質(zhì)層表面；采用化學(xué)機(jī)械研磨CMP工藝將金屬鎢拋光至介質(zhì)層表面，在目標(biāo)通孔中形成目標(biāo)鎢塞，在輔助通孔中形成輔助鎢塞；在目標(biāo)鎢塞上形成第一層金屬連線(xiàn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述輔助通孔的數(shù)量為每0.05平方微 米至每1平方微米形成一個(gè)輔助通孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述輔助通孔的直徑為70納米至110 納米。全文摘要本專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種，在有源區(qū)之上沉積介質(zhì)層后，在介質(zhì)層上形成目標(biāo)通孔，并采用蝕刻工藝形成一個(gè)以上輔助通孔；沉積金屬鎢覆蓋所有的目標(biāo)通孔、輔助通孔和介質(zhì)層表面；采用化學(xué)機(jī)械研磨CMP工藝將金屬鎢拋光至介質(zhì)層表面，在目標(biāo)通孔中形成目標(biāo)鎢塞，在輔助通孔中形成輔助鎢塞；在目標(biāo)鎢塞上形成第一層金屬連線(xiàn)。采用該方法可避免對(duì)鎢塞造成侵蝕。文檔編號(hào)H01L21/768GK101944502SQ20091005443公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日專(zhuān)利技術(shù)者吳永玉, 陳建奇 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種鎢互連方法，在有源區(qū)之上沉積介質(zhì)層后，該方法包括以下步驟：在介質(zhì)層上形成目標(biāo)通孔，并采用蝕刻工藝形成一個(gè)以上輔助通孔；沉積金屬鎢覆蓋所有的目標(biāo)通孔、輔助通孔和介質(zhì)層表面；采用化學(xué)機(jī)械研磨ＣＭＰ工藝將金屬鎢拋光至介質(zhì)層表面，在目標(biāo)通孔中形成目標(biāo)鎢塞，在輔助通孔中形成輔助鎢塞；在目標(biāo)鎢塞上形成第一層金屬連線(xiàn)。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳永玉，陳建奇，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中芯國(guó)際集成電路制造上海有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：31[中國(guó)|上海]
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