專利名稱：單鑲嵌結(jié)構(gòu)與雙鑲嵌結(jié)構(gòu)及其開口的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)連線結(jié)構(gòu)及其開口的形成方法，尤其涉及一種單鑲 嵌結(jié)構(gòu)與雙鑲嵌結(jié)構(gòu)及其開口的形成方法。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的進(jìn)步，半導(dǎo)體元件的尺寸也不斷的縮小，而進(jìn)入深
亞微米(DeepSub-Micron)的領(lǐng)域中。當(dāng)集成電路的集成度增加時(shí)，晶片的表 面無法提供足夠的面積來制作所需的內(nèi)連線(Interconnect)，因此為了配合半 導(dǎo)體元件縮小后所增加的內(nèi)連線，多層導(dǎo)體連線的設(shè)計(jì)，便成為超大型集 成電路技術(shù)所必須采用的方式。
一般而言，多重內(nèi)連線大多是利用鑲嵌工藝來形成，其中包括單鑲嵌 (single-damascene)工藝或雙鑲嵌(dual-damascene)工藝。目前,鑲嵌工藝于介 電層中定義出溝渠(或開口)的方式是，先在介電層上形成氮化鈦層(TiN)。然 后，在氮化鈦層上形成具有溝渠(或開口)圖案的光致抗蝕劑層。接著，將光 致抗蝕劑層的溝渠(或開口)圖案轉(zhuǎn)移至氮化鈦層。接著，以具有溝渠(或開 口)圖案的氮化鈦層當(dāng)作硬掩模，于介電層中定義出溝渠(或開口)。而且， 由于光刻工藝的限制，在鑲嵌工藝中通常會(huì)在氮化鈦層上形成有一層等離 子體增強(qiáng)式氧化層(plasma-enhanced oxide, PE-oxide)，以提高工藝窗口 (process window),并以氮化鈦層與等離子體增強(qiáng)式氧化層作為鑲嵌工藝中 的硬掩模層。
然而，在鑲嵌工藝中仍有一些問題待解決。舉例來說，在介電層中定 義出溝渠(或開口)的步驟前，必須經(jīng)過二次蝕刻步驟，才能夠在硬掩;f莫層中 定義出溝渠(或開口)圖案。所謂二次蝕刻步驟包括第一次蝕刻步驟以及第 二次蝕刻步驟。其中，第一次蝕刻步驟為，以光致抗蝕劑層為掩模，移除 部分等離子體增強(qiáng)式氧化層，至暴露出氮化鈦層表面。第二次蝕刻步驟為， 蝕刻部分氮化鈦層，至暴露出介電層表面。因此，現(xiàn)有的鑲嵌工藝需經(jīng)過 相當(dāng)多的步驟才能完成，且會(huì)耗費(fèi)較多的工藝時(shí)間(cycle time)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種單鑲嵌開口的形成方法，能夠簡化工藝步驟， 且可節(jié)省工藝時(shí)間。
本發(fā)明的又一目的是提供一種單鑲嵌結(jié)構(gòu)，同樣能夠簡化工藝步驟， 且可節(jié)省工藝時(shí)間。
本發(fā)明的再一 目的是提供一種雙鑲嵌開口的形成方法，能夠簡化工藝 步驟，且可節(jié)省工藝時(shí)間。
本發(fā)明的另一目的是提供一種雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，能夠簡化工藝步驟，且可 節(jié)省工藝時(shí)間。
本發(fā)明提出一種單鑲嵌開口的形成方法。此方法是先提供基底，基底 中已形成有導(dǎo)線。然后，于基底上依序形成阻障層、介電層、金屬硬掩模 層、氮氧化硅層、底部抗反射層與圖案化光致抗蝕劑層。接著，直接移除 未被圖案化光致抗蝕劑層覆蓋住的底部抗反射層、氮氧化硅層與金屬硬掩 模層，至暴露出部分介電層表面。之后，移除圖案化光致抗蝕劑層與底部 抗反射層。然后，以氮氧化硅層與金屬硬掩模為掩模，移除部分的介電層 與部分的阻障層，以形成暴露出導(dǎo)線的表面的鑲嵌開口。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，上述的單鑲嵌開口的形成方法中，于形 成氮氧化硅層之后，以及形成底部抗反射層之前，還可以形成一層氧化硅 層。在另一實(shí)施例中，也可以對(duì)氮氧化硅層進(jìn)行一表面改質(zhì)工藝，以于氮 氧化硅層上形成一氧化層，其中表面改質(zhì)工藝包括以含氧氣體進(jìn)行一等離 子體工藝。依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，上述的金屬鑲嵌開口的形成方法
中，導(dǎo)線的材料例如是銅。金屬硬掩模層的材料例如是鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、 鈥(Ti)、氮化鈦(TiN)、鴒(W)或氮化鎢(WN)。介電層的材料例如是低介電常 數(shù)材料。
本發(fā)明提出一種單鑲嵌結(jié)構(gòu)，此單鑲嵌結(jié)構(gòu)包括基底、阻障層、介電 層、金屬硬掩模層、氮氧化硅層與導(dǎo)體層。其中，基底中配置有導(dǎo)線。阻 障層位于基底上。介電層位于阻障層上。金屬硬掩模層位于介電層上。氮 氧化硅層位于金屬硬掩模層上。其中，氮氧化硅層、金屬硬掩模層、介電 層與阻障層中具有暴露部分導(dǎo)線的表面的鑲嵌開口。導(dǎo)體層配置于鑲嵌開 口中。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，上述的單鑲嵌結(jié)構(gòu)中，還可包括一層氧 化硅層配置于氮氧化硅層上。在另一實(shí)施例中，還可包括一層氧化層配置 于氮氧化硅層上。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，上述的單鑲嵌結(jié)構(gòu)中，介電層的材料例 如是低介電常數(shù)材料。金屬硬掩模層的材料例如是鉭、氮化鉭、鈦、氮化 鈦、鵠或氮化鴒。導(dǎo)線的材料例如是銅。
本發(fā)明提出一種雙鑲嵌開口的形成方法，此方法是先提供一基底，基 底中已形成有一導(dǎo)線。然后，于基底上依序形成阻障層、介電層、金屬硬 掩模層、氮氧化硅層、第一底部抗反射層與第一圖案化光致抗蝕劑層。接 著，直接移除未被第 一 圖案化光致抗蝕劑層覆蓋住的第 一底部抗反射層、 氮氧化硅層以及金屬硬掩模層，以形成暴露出部分介電層表面的 一第 一開 口。之后，移除第一圖案化光致抗蝕劑層與第一底部抗反射層。然后，于 基底上方形成第二圖案化光致抗蝕劑層，覆蓋氮氧化硅層以及部分介電層。 而后，以第二圖案化光致抗蝕劑層為掩模，移除部分的介電層，以于介電 層中形成第二開口。接著，移除第二圖案化光致抗蝕劑層。隨后，以氮氧 化硅層與金屬硬掩模層為掩模，移除部分的介電層與部分的阻障層，以形 成暴露出導(dǎo)線表面的雙鑲嵌開口 。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，上述的雙鑲嵌開口的形成方法中，于形 成氮氧化硅層之后，以及形成第一底部抗反射層之前，還可以形成一層氧 化硅層。在另一實(shí)施例中，也可以對(duì)氮氧化硅層進(jìn)行一表面改質(zhì)工藝。以 于氮氧化硅層上形成一氧化層，其中表面改質(zhì)工藝包括以含氧氣體進(jìn)行一 等離子體工藝。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，上述的雙鑲嵌開口的形成方法中，導(dǎo)線 的材料例如是銅。金屬硬掩模層的材料例如是鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、 鎢或氮化鎢。介電層的材料例如是低介電常數(shù)材料。
本發(fā)明提出一種雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，此雙鑲嵌結(jié)構(gòu)包括基底、阻障層、介電 層、金屬硬掩模、氮氧化硅層與導(dǎo)體層。其中，基底中配置有導(dǎo)線。阻障 層位于基底上。介電層位于阻障層上。金屬硬掩模層位于介電層上。氮氧 化硅層位于金屬硬掩模層上。其中，氮氧化硅層、金屬硬掩模層與介電層 中具有暴露出導(dǎo)線的表面的雙鑲嵌開口。導(dǎo)體層配置于雙鑲嵌開口中。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，上述的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)中，還可包括一層氧
化硅層配置于氮氧化硅層上。在另一實(shí)施例中，也可包括一層氧化層配置 于氮氧化硅層上。
依照本發(fā)明的一實(shí)施例所述，上述的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)中，介電層的材料例 如是低介電常數(shù)材料。金屬硬掩模層的材料例如是鉭、氮化鉭、鈦、氮化 鈦、鎢或氮化鎢。導(dǎo)線的材料例如是銅。
本發(fā)明的方法與結(jié)構(gòu)是以氮氧化硅層取代現(xiàn)有的等離子體增強(qiáng)式氧化
層(PE-oxide)，而本發(fā)明在介電層中定義出溝渠(或開口)的步驟之前，只需 單一蝕刻步驟，即可在硬掩模層中定義出溝渠(或開口)圖案。因此，本發(fā)明 的方法與結(jié)構(gòu)能夠筒化工藝步驟，且可節(jié)省工藝時(shí)間。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉 優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1A至圖1D為依照本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的一種單鑲嵌開口的形 成流程的結(jié)構(gòu)剖面示意圖2A至圖2G為依照本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的一種雙鑲嵌開口的形 成流程的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
主要元件符號(hào)說明
100:基底
102:導(dǎo)線
104:阻障層
106:介電層
108:金屬硬掩模層
110:氮氧化硅層
112:底部抗反射層
114、122:圖案化光致抗蝕劑層
116:鑲嵌開口
118、128:導(dǎo)體層
120、121:溝渠
123:開口圖案
124、125:開口
126:雙鑲嵌開口
具體實(shí)施例方式
圖1A至圖1D為依照本發(fā)明的一實(shí)施例所繪示的單鑲嵌開口的形成方 法的流程剖面示意圖。
首先，請(qǐng)參照?qǐng)D1A,提供一基底100。此基底100中已形成有導(dǎo)線102， 導(dǎo)線102的材料例如是銅。
接著，請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D1A,于基底IOO上依序形成阻障層104、介電層 106、金屬硬掩模層108、氮氧化硅層110、底部抗反射層112以及圖案化光 致抗蝕劑層114。
其中，阻障層104的材料例如是氮化硅(SiN)或其他合適的材料，其形 成方法例如是化學(xué)氣相沉積法。阻障層104可以避免銅表面氧化及避免銅 擴(kuò)散到介電層106。介電層106例如是低介電常數(shù)介電層，低介電常數(shù)介電 層的材料例如是低介電常數(shù)材料包括無機(jī)類的材料，例如氬化硅倍半氧化 物(HSQ)、摻氟的氧化硅(FSG)等，以及有機(jī)類的材料，例如聚芳香晞醚 (Flare)、芳香族碳?xì)浠衔?SILK)、聚亞芳香基醚(Parylene)等。介電層106 的形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法。在一實(shí)施例中，介電層106還可例如 是由一層低介電常數(shù)介電層與一層絕緣層所構(gòu)成。此絕緣層的材質(zhì)例如是 以四乙氧基硅烷(TEOS)為反應(yīng)氣體源形成的氧化硅，而其形成方法例如是 化學(xué)氣相沉積法。絕緣層又可作為化學(xué)機(jī)械拋光終止層，以避免進(jìn)行化學(xué) 機(jī)械拋光法(CMP)時(shí)，可能會(huì)有拋光到介電層106之虞。金屬硬掩模層108 的材料例如是鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、鎢或氮化鎢，其形成方法例如是 化學(xué)氣相沉積法。底部抗反射層112例如是有機(jī)底部抗反射層或無機(jī)底部 抗反射層，其中無機(jī)抗反射層的形成方法例如是化學(xué)氣相沉積法，而其材 質(zhì)可包括非晶相碳膜、氮化硅、氮氧化硅和氧化鈦等。
在一實(shí)施例中，在氮氧化硅層110形成之后，以及底部抗反射層112 形成之前，還可以于氮氧化硅層IIO上形成一層氧化硅層(未繪示)，以使氮 氧化硅層110的折射率(n)與介電常數(shù)(k)不會(huì)隨著時(shí)間而有變化。
在另一實(shí)施例中，在氮氧化硅層IIO形成之后，以及底部抗反射層112 形成之前，還可以對(duì)氮氧化硅層IIO進(jìn)行表面改質(zhì)工藝，以于氮氧化硅層 IIO上形成一氧化層(未繪示)，以維持氮氧化硅層110的折射率與介電常數(shù)。
表面改質(zhì)工藝?yán)缡且院鯕怏w對(duì)氮氧化石圭層110的表面進(jìn)行一等離子體工藝。
特別是，氮氧化硅層110可減少底下的反射材質(zhì)(金屬硬掩模層108)的 反射光，因此有助于光刻工藝的進(jìn)行。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D1B，直接移除未被圖案化光致抗蝕劑層114覆蓋住的 底部抗反射層112、氮氧化硅層110與金屬硬掩模層108,至暴露出部分介 電層106的表面。更詳細(xì)而言，上述直接移除未被圖案化光致抗蝕劑層114 覆蓋住的底部抗反射層U2、氮氧化硅層IIO與金屬硬掩模層108的方法是 進(jìn)行一次蝕刻工藝即完成，亦即是僅進(jìn)行單一蝕刻步驟。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D1C,移除圖案化光致抗蝕劑層114與底部抗反射層112， 其移除方法例如是進(jìn)行一蝕刻工藝。之后，以氮氧化硅層110與金屬硬掩 模層108為掩模，移除部分的介電層106與部分的阻障層104，以形成暴露 出導(dǎo)線102的表面的鑲嵌開口 116。上述，移除部分介電層106與部分阻障 層104的方法例如是，先移除未被氮氧化硅層110與金屬硬掩模層108覆 蓋住的介電層106，其移除方法例如是進(jìn)行一蝕刻工藝。之后，再移除暴露 的阻障層104,其移除方法例如是進(jìn)行一蝕刻工藝。
隨后，請(qǐng)參照?qǐng)D1D，于鑲嵌開口 116中填入導(dǎo)體層118，并配合化學(xué) 機(jī)械拋光(CMP)法磨去多余的金屬，以形成單鑲嵌結(jié)構(gòu)。導(dǎo)體層118的材料 例如是金屬材料或多晶硅。
值得一提的是，本發(fā)明在介電層中定義出開口的步驟之前，只需單一 蝕刻步驟，即可在硬掩模層中定義出開口圖案，因此能夠簡化工藝步驟， 以及可節(jié)省工藝時(shí)間。
以下，說明利用本發(fā)明的方法所形成的單鑲嵌結(jié)構(gòu)。其中，所有構(gòu)件 的材料，已于上述實(shí)施例中說明，故于此不再贅述。
請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D1D，單鑲嵌結(jié)構(gòu)包括，基底100、阻障層104、介電層 106、金屬硬掩模層108、氮氧化硅層110以及導(dǎo)體層118。其中，基底100 中配置有導(dǎo)線102。阻障層104位于基底100上。介電層106位于阻障層 104上。金屬硬掩模層108位于介電層106上。氮氧化硅層IIO位于金屬硬 掩模層108上。其中，氮氧化硅層IIO、金屬硬掩模層108、介電層106與 阻障層104中具有暴露部分導(dǎo)線102的表面的鑲嵌開口 116。導(dǎo)體層118配 置于鑲嵌開口 116中。
在一實(shí)施例中，本發(fā)明的單鑲嵌結(jié)構(gòu)還可包括有一氧化硅層(未繪示)，
其配置于氮氧化硅層110上。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明的單鑲嵌結(jié)構(gòu)還可包括有一氧化層(未繪示)，
其配置于氮氧化硅層110上，且此氧化層是以利用進(jìn)行一等離子體工藝， 對(duì)氮氧化硅層110表面進(jìn)行改質(zhì)所形成的。上述的氧化硅層與氧化層的作 用為可維持氮氧化硅層110的折射率與介電常數(shù)，使其不會(huì)隨時(shí)間改變。
圖2A至圖2G為依照本發(fā)明一實(shí)施例所繪示的雙鑲嵌開口的形成方法 的流程剖面示意圖。在圖2A至圖2G中省略與圖1A至圖1D的相同構(gòu)件的 說明，且以相同標(biāo)號(hào)表示。
首先，請(qǐng)參照?qǐng)D2A,提供一基底100?；?00中已形成有導(dǎo)線102, 金屬102的材料例如是銅。
接著，請(qǐng)繼續(xù)參照?qǐng)D2A,于基底100上依序形成阻障層104、介電層 106、金屬硬掩模層108、氮氧化硅層110、底部抗反射層112以及圖案化光 致抗蝕劑層114。
在一實(shí)施例中，在氮氧化硅層110形成之后，以及底部抗反射層112 形成之前，還可以于氮氧化硅層110上形成一層氧化硅層(未繪示)，以使氮 氧化硅層110的折射率與介電常數(shù)不會(huì)隨著時(shí)間而有變化。
在另一實(shí)施例中，在氮氧化硅層110形成之后，以及底部抗反射層112 形成之前，還可以對(duì)氮氧化硅層110進(jìn)行表面改質(zhì)工藝，以于氮氧化硅層 110上形成一氧化層(未繪示)，以維持氮氧化硅層110的折射率與介電常數(shù)。 表面改質(zhì)工藝?yán)缡且院鯕怏w對(duì)氮氧化硅層110的表面進(jìn)行一等離子體 工藝。
接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2B,直接移除未被圖案化光致抗蝕劑層114覆蓋住的 底部抗反射層112、氮氧化石圭層110以及金屬石更掩才莫層108，以形成暴露出 部分介電層106表面的溝渠120。
同樣地，氮氧化硅層110與金屬硬掩模層108可以用同一蝕刻條件移 除，不需如現(xiàn)有技術(shù)中因金屬硬掩模層與其上的膜層的材料特性不同，而 需以兩種不同蝕刻工藝條件移除。因此可以簡化工藝步驟，以節(jié)省時(shí)間， 進(jìn)而可提高產(chǎn)能。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D2C，移除圖案化光致抗蝕劑層114與底部抗反射層112。 之后，于基底IOO上方形成一圖案化光致抗蝕劑層122，覆蓋住氮氧化硅層
110以及部分的介電層106。此圖案化光致抗蝕劑層122中具有一開口圖案 123。
在一實(shí)施例中，還可在圖案化光致抗蝕劑層122形成之前，于基底100 上方形成一層底部抗反射層(未繪示)，覆蓋住氮氧化硅層110以及介電層 106。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D2D。以圖案化光致抗蝕劑層122為掩模，移除部分的 介電層106，以于介電層106中形成開口 124。
然后，請(qǐng)參照?qǐng)D2E，移除圖案化光致抗蝕劑層122。移除圖案化光致 抗蝕劑層122的方法例如是進(jìn)行一蝕刻工藝。
隨后，請(qǐng)參照?qǐng)D2F,以氮氧化硅層110與金屬硬掩模層108為掩模， 移除部分的介電層106與部分的阻障層104，至暴露出導(dǎo)線102表面，以形 成溝渠121以及開口 125。而溝渠121以及開口 125是作為雙鑲嵌開口 126。
之后，請(qǐng)參照?qǐng)D2G,于雙鑲嵌開口 126中填入導(dǎo)體層128，并配合化 學(xué)機(jī)械拋光磨去多余的金屬，以分別于溝渠121中形成導(dǎo)線，以及于開口 125中形成插塞，而導(dǎo)線與插塞構(gòu)成一雙鑲嵌結(jié)構(gòu)。導(dǎo)體層128的材料例如
是金屬材料或多晶硅。
以下，說明利用本發(fā)明的方法所形成的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)。其中，所有構(gòu)件 的材料，已于上述實(shí)施例中說明，故于此不再贅述。
請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D2G,雙鑲嵌結(jié)構(gòu)主要包括基底100、阻障層104、介 電層106、金屬硬掩模層108、氮氧化硅層IIO與導(dǎo)體層128。其中，基底 100中配置有導(dǎo)線102。阻障層104位于基底IOO上。介電層106位于阻障 層104上。金屬硬掩模層108位于介電層106上。氮氧化硅層IIO位于金屬 硬掩模層108上。其中，氮氧化硅層IIO、金屬硬掩模層108與介電層106 中具有暴露部分導(dǎo)線102的表面的雙鑲嵌開口 126。導(dǎo)體層128配置于雙鑲 嵌開口 126中。
在一實(shí)施例中，本發(fā)明的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)還可包括有一氧化硅層(未繪示)， 其配置于氮氧化硅層110上。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)還可包括有一氧化層(未繪示)， 其配置于氮氧化硅層110上，且此氧化層是以利用進(jìn)行一等離子體工藝， 對(duì)氮氧化硅層110表面進(jìn)行改質(zhì)所形成的。上迷的氧化硅層與氧化層的作 用為可維持氮氧化硅層110的折射率與介電常數(shù)，使其不會(huì)隨時(shí)間改變。
綜上所述，本發(fā)明在介電層中定義出溝渠(或開口)的步驟之前，只需單 一蝕刻步驟，即可在硬掩模層中定義出溝渠(或開口)圖案。因此，本發(fā)明的 方法與結(jié)構(gòu)能夠簡化工藝步驟，且可節(jié)省工藝時(shí)間。另一方面，氮氧化硅 層還可以吸收來自金屬硬掩模層的反射光，而有助于光刻工藝的進(jìn)行。
雖然本發(fā)明已以優(yōu)選實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任 何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可作些許的 更動(dòng)與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種單鑲嵌開口的形成方法，包括提供基底，該基底中已形成有導(dǎo)線；于該基底上依序形成阻障層、介電層、金屬硬掩模層、氮氧化硅層、底部抗反射層以及圖案化光致抗蝕劑層；直接移除未被該圖案化光致抗蝕劑層覆蓋住的該底部抗反射層、該氮氧化硅層以及該金屬硬掩模層，至暴露出部分該介電層表面；移除該圖案化光致抗蝕劑層以及該底部抗反射層；以及以該氮氧化硅層與該金屬硬掩模層為掩模，移除部分的該介電層以及部分的該阻障層，以形成暴露出該導(dǎo)線的表面的鑲嵌開口。
2. 如4又利要求1所述的單鑲嵌開口的形成方法，其中于形成該氮氧化 硅層之后，以及于形成該底部抗反射層之前，還包括于該氮氧化硅層上 形成氧化硅層。
3. 如權(quán)利要求1所述的單鑲嵌開口的形成方法，其中于形成該氮?dú)饣?硅層之后，以及形成該底部抗反射層之前，還包括對(duì)該氮氧化硅層進(jìn)行 表面 文質(zhì)工藝，以于該氮氧化硅層上形成氧化層。
4. 如權(quán)利要求3所述的單鑲嵌開口的形成方法，其中該表面 文質(zhì)工藝 包括以含氧氣體進(jìn)行等離子體工藝。
5. 如權(quán)利要求1所述的單鑲嵌開口的形成方法，其中該金屬硬掩模層 的材料包括鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、鎢或氮化鎢。
6. 如權(quán)利要求1所述的單鑲嵌開口的形成方法，其中該介電層的材料 包括低介電常數(shù)材料。
7. 如權(quán)利要求1所述的單鑲嵌開口的形成方法，其中該導(dǎo)線的材料包 括銅。
8. —種單鑲嵌結(jié)構(gòu)，包括 基底，該基底中配置有導(dǎo)線； 阻障層，位于該基底上； 介電層，位于該阻障層上； 金屬硬掩模層，位于該介電層上； 氮氧化硅層，位于該金屬硬掩模層上， 其中該氮氧化硅層、該金屬硬掩模層、該介電層以及該阻障層中具有暴露部分該導(dǎo)線的表面的鑲嵌開口；以及 導(dǎo)體層，配置于該鑲嵌開口中。
9. 如權(quán)利要求8所述的單鑲嵌結(jié)構(gòu)，還包括氧化硅層，配置于該氮氧 化硅層上。
10. 如權(quán)利要求8所述的單鑲嵌結(jié)構(gòu)，還包括氧化層，配置于該氮氧 化硅層上。
11. 如權(quán)利要求8所述的單鑲嵌結(jié)構(gòu)，其中該介電層的材料包括低介 電常數(shù)材料。
12. 如權(quán)利要求8所述的單鑲嵌結(jié)構(gòu)，其中該金屬硬掩模層的材料包 括鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、鴒或氮化鉤。
13. 如權(quán)利要求8所述的單鑲嵌結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)線的材料包括銅。
14. 一種雙鑲嵌開口的形成方法，包括 提供基底，該基底中已形成有導(dǎo)線；于該基底上依序形成阻障層、介電層、金屬硬掩模層、氮氧化硅層、 第 一底部抗反射層與第 一 圖案化光致抗蝕劑層；直接移除未被該第 一 圖案化光致抗蝕劑層覆蓋住的該第 一底部抗反射 層、該氮氧化硅層以及該金屬硬掩模層，以形成暴露出部分該介電層表面 的第一開口；移除該第 一 圖案化光致抗蝕劑層以及該第 一底部抗反射層； 于該基底上方形成第二圖案化光致抗蝕劑層，覆蓋該氮氧化硅層以及 部分該介電層；以該第二圖案化光致抗蝕劑層為掩模，移除部分的該介電層，以于該 介電層中形成第二開口；移除該第二圖案化光致抗蝕劑層；以及以該氮氧化硅層與該金屬硬掩模層為掩模，移除部分的該介電層與部 分的該阻障層，以形成暴露出該導(dǎo)線表面的雙鑲嵌開口。
15. 如權(quán)利要求14所述的雙鑲嵌開口的形成方法，其中于形成該氮 氧化硅層之后，以及于形成該第一底部抗反射層之前，還包括于該氮氧 化硅層上形成氧化硅層。
16. 如權(quán)利要求14所述的雙鑲嵌開口的形成方法，其中于形成該氮氧化石圭層之后，以及于形成該第一底部抗反射層之前，還包括對(duì)該氮氧 化硅層進(jìn)行表面改質(zhì)工藝，以于該氮氧化硅層上形成氧化層。
17. 如權(quán)利要求16所述的雙鑲嵌開口的形成方法，其中該表面改質(zhì) 工藝包括以含氧氣體進(jìn)行等離子體工藝。
18. 如權(quán)利要求14所述的雙鑲嵌開口的形成方法，其中于該第二圖 案化光致抗蝕劑層形成之前，還包括于該基底上方形成第二底部抗反射 層，填滿該第一開口，且覆蓋該氮氧化硅層。
19. 如權(quán)利要求14所述的雙鑲嵌開口的形成方法，其中該金屬硬掩 模層的材料包括鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、鎢或氮化鎢。
20. 如權(quán)利要求14所述的雙鑲嵌開口的形成方法，其中該介電層的 材料包括低介電常數(shù)材料。
21. 如權(quán)利要求14所述的雙鑲嵌開口的形成方法，其中該導(dǎo)線的材 料包括銅。
22. —種雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，包括 基底，該基底中配置有導(dǎo)線； 阻障層，位于該基底上； 介電層，位于該阻障層上； 金屬硬掩模層，位于該介電層上；以及 氮氧化硅層，位于該金屬硬掩模層上，其中該氮氧化硅層、該金屬硬掩模層、該介電層以及該阻障層中具有 暴露部分該導(dǎo)線的表面的雙鑲嵌開口；以及 導(dǎo)體層，配置于該雙鑲嵌開口中。
23. 如權(quán)利要求22所述的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，其中還包括氡化硅層，配置 于該氮氧化硅層上。
24. 如權(quán)利要求22所述的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，其中還包括氧化層，配置于 該氮氧化硅層上。
25. 如權(quán)利要求22所述的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，其中該介電層的材料包括低 介電常數(shù)材料。
26. 如權(quán)利要求22所述的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，其中該金屬硬掩模層的材料 包括鉭、氮化鉭、鈦、氮化鈦、鎢或氮化鵠。
27. 如權(quán)利要求22所迷的雙鑲嵌結(jié)構(gòu)，其中該導(dǎo)線的材料包括銅。
全文摘要
一種單鑲嵌開口的形成方法，此方法為，先提供一基底，此基底中已形成有一導(dǎo)線。然后，于基底上依序形成一阻障層、一介電層、一金屬硬掩模層、一氮氧化硅層、一底部抗反射層以及一圖案化光致抗蝕劑層。接著，直接移除未被圖案化光致抗蝕劑層覆蓋住的底部抗反射層、氮氧化硅層以及金屬硬掩模層，直至暴露出部分介電層的表面。之后，移除圖案化光致抗蝕劑層以及底部抗反射層。然后，以氮氧化硅層以及金屬硬掩模為掩模，移除部分的介電層與部分的阻障層，以形成暴露出導(dǎo)線的表面的一鑲嵌開口。
文檔編號(hào)H01L23/52GK101106101SQ20061010309
公開日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月10日
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