[发明专利]金属内连线结构及其制造方法有效

申请号：	201310270035.2	申请日：	2013-06-28
公开（公告）号：	CN104253052B	公开（公告）日：	2017-12-15
发明（设计）人：	王啸刚;林咏祥	申请（专利权）人：	华邦电子股份有限公司
主分类号：	H01L21/48	分类号：	H01L21/48;H01L23/498
代理公司：	隆天知识产权代理有限公司72003	代理人：	张然,李昕巍
地址：	中国台湾台***	国省代码：	台湾;71
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摘要：
搜索关键词：	金属连线结构及其制造方法
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【说明书】：

技术领域

本发明是有关于一种金属内连线结构及其制造方法。

背景技术

在半导体工艺中，常通过导电插塞来连接位元线与基底中的掺杂区。然而，由于用来形成导电插塞的接触窗开口(或称介层窗开口)的尺寸愈来愈小，而填入于接触窗开口中的导电层的沟填能力不足，以致在所形成的导电插塞中产生孔隙。虽然，在位元线形成之后，通过氧电浆移除光阻图案时，会在作为位元线的钨金属层的表面上形成氧化钨(WOx)，而将孔隙覆盖住。然而，随着元件不断地小型化，相邻的位元线上的氧化钨容易接触在一起，而造成短路的现象，因此，在以氧电浆灰化光阻之后，还必须通过清除工艺将位元线上的氧化钨移除。然而，氧化钨一旦移除之后，孔隙会裸露出来，导致留在孔隙中的残酸慢慢挥发出来，而与作为位元线的钨金属层反应，进而造成剥离(peeling)或腐蚀(corrosion)的问题，此又称为残酸除气(outgassing)现象。残酸除气现象造成元件可靠度的问题，影响工艺的良率。因此，亟待一种可以避免残酸除气问题的金属内连线结构及其制造方法。

发明内容

本发明的目的在于提出一种金属内连线结构及其制造方法，其可以通过简单的步骤避免残酸除气现象，以提升元件的可靠度以及工艺的良率。

本发明提出一种金属内连线结构的制造方法，包括在介电层中形成导电插塞，接着，在介电层与导电插塞上形成导电层，之后，在导电层上覆盖顶盖层，其后，图案化顶盖层与导电层，以形成图案化的顶盖层与图案化的导电层。

依据本发明一实施例所述，上述顶盖层包括金属氮化物层、绝缘层或其组合。

依据本发明一实施例所述，上述金属氮化物层包括氮化钨层、氮化钛层、氮化钽层或前述至少二者组合。

依据本发明一实施例所述，上述金属氮化物层的形成方法可为原位沉积(in-situ)法或非原位沉积(ex-situ)法。

依据本发明一实施例所述，上述绝缘层包括氮化硅层、氧化硅层或氮氧化硅层。

本发明还提出一种金属内连线结构，包括介电层、导电插塞、图案化的导电层以及图案化的顶盖层。导电插塞位于介电层中。图案化的导电层位于导电插塞上，并与导电插塞电性连接。图案化的顶盖层覆盖于图案化的导电层上。

依据本发明一实施例所述，上述顶盖层包括金属氮化物层、绝缘层或前述至少二者组合。

依据本发明一实施例所述，上述金属氮化物层包括氮化钨层、氮化钛层、氮化钽层或前述至少二者组合。

依据本发明一实施例所述，上述绝缘层包括氮化硅层、氧化硅层或氮氧化硅层。

依据本发明一实施例所述，上述图案化的导电层中具有至少一细缝，上述图案化的顶盖层封闭前述至少一细缝的开口。