JP2004503089A5

JP2004503089A5 -

Info

Publication number: JP2004503089A5
Application number: JP2002507438A
Authority: JP
Filing date: 2001-07-02
Publication date: 2005-02-03

Claims

半導体ウェハ（１００）上に形成するための方法であって、
半導体ウェハの中に及び／またはその上において、
誘電性接触領域を備え、半導体ウェハの上面に重ねあわせている絶縁層を貫通する複数のビアおよびいくつかのトレンチにて、銅を使用する配線パターンを有しているデバイスを備えており、
上記デバイス上に第１の絶縁層（１０）を形成するステップ；
第１の絶縁層（１０）の上面（１０ａ）からビア（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を形成することで、上記ビア（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）がデバイスの接触領域とつながるステップ；
導体によりビア（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）を充填するステップ；
第１の絶縁層（１０）上に第２の絶縁層（１８）を形成するステップ；
第１の絶縁層（１０）の導体が充填されたビア（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）と導通している第２の絶縁層（１８）を貫通して、ビア（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）を形成するステップ；
第２の絶縁層（１８）を貫通して、銅によりビア（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）を充填するステップ；
第２の絶縁層（１８）の上面（１８ａ）上に、第３の絶縁層（２４）を形成するステップ；
第３の絶縁層（２４）の上面（２４ａ）上に、上記第３の絶縁層（２４）に比べて異なるエッチング特性を有する第４の絶縁層（２６）を形成するステップ；
第３の絶縁層（２４）により、第２の絶縁層（１８）を貫通しており銅が充填されたビア（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）から分離されるが、第２の絶縁層（１８）を貫通しているビア（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）の位置と合わせるようにビア（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ）を形成するため、第４の絶縁層（２６）のパターンを形成し、エッチングするステップ；
第４の絶縁層（２６）の上面上に反射防止層（３０）を形成することで、反射防止材料によりビア（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ）を充填するステップ；
反射防止層（３０）および材料のパターンを形成して、第４の絶縁層（２６）にてトレンチの範囲を規定するステップ；
反射防止層（３０）および第４の絶縁層（２６）の部分を取り除いて、第４の絶縁層（２６）を貫通しているビア（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ）の上位部分と通じている第４の絶縁層（２６）にてトレンチ（３１ａ、３１ｂ、３１ｃ）を形成するステップであり、
当該ステップにおいては、上記反射防止層（３０）および上記第４の絶縁層（２６）の部分が、第１のエッチング手段の使用によって取り除かれ、それによって第４の絶縁層（２６）のビア（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ）の底に残った反射防止層（３０）のプラグ（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）を残しており；
第４の絶縁層（２６）および、第２の絶縁層（１８）と第４の絶縁層（２６）との間の第３の絶縁層（２４）の部分において、第２のエッチング手段を使うことによってプラグを取り除くステップ；
第４の絶縁層および取り除かれた第３の絶縁層の部分において、トレンチおよびビアを銅により充填するステップを有することを特徴とする方法。
上記第４の絶縁層（２６）のビア（２８ａ、２８ｂ、２８ｃ）およびトレンチ（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ）は、銅によりはみ出るまで充填され、生成された構成を平坦化するために化学的機械研磨が用いられることを特徴とする請求項１に記載の方法のプロセス。
上記第１の絶縁層（１０）がＢＰＳＧ、第２（１８）および第４（２６）の絶縁層がシリコンオキシド、第３の絶縁層（２４）がシリコンニトリドであることを特徴とする請求項１〜２いずれか１項に記載の方法。
上記導体は、タングステンであることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の方法。
上記導体は、アルミニウムであることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の方法。
第１の絶縁層（１０）を貫通して、分離しているビア（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）各々と導通しており、導体により各々充填されているトレンチを第１の絶縁層（１０）の上面（１０ａ）にて形成するステップ；
第１の絶縁層（１０）のビア（１６ａ、１６ｂ、１６ｃ）およびトレンチを、はみ出るまで導体により充填し、化学的機械研磨を用いて双方を平坦化するステップ；
第２の絶縁層（１８）の分離しているビア（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）各々と導通しており、銅により各々充填されているトレンチを第２の絶縁層（１８）の上面（１８ａ）にて形成するステップ；
第２の絶縁層（１８）のビア（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ）およびトレンチを、はみ出るまで銅により充填し、化学的機械研磨を用いて双方を平坦化するステップを有することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項に記載の方法。
反射防止層（３０）および反射防止材料は、第３の絶縁層（２４）に比べて異なるエッチング率を有することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項に記載の方法。
第３の絶縁層（２４）のシリコンニトリド層は、プラズマＣＶＤによって成膜されることを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の方法。