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A7 A7 且更特別的是有關 五、發明説明（1 ) 和先前應用之交互參考資_ 本項應用已於m5年2月24日列構爲美國 件 08/393,782。 T ”宵系 發明領域 本發明大致上是和半導趙元件有關 於半導體元件中形成導電插頭的方法 發明背景 在諸如積體電路之半導體元件内，轉插頭正成爲廣泛應 用於各種導電層間製造電性連結的一個方彳 哨万式。通常，鎢插 頭是在半導體S件之第—層導電層上先沉積—層層間介電 層而形成的。之後在層間介電層内蝕刻出窗口，曝露出— 部份第一層導電層。之後，在此元件上全面沉 〜.，.·一一一1 .jfc...二具一_ -TE3 此填入層間介電層内的窗口内，同時能接觸到第一層導電 層。之後又拋光或蝕平至除去鎢層上所有部份爲止，而位 於層間介電層窗口内的鎢則未予除去。這樣得到一個鎮插 頭，能作爲和第一層導電層之垂直方向的電性連結。 上文描述内容存在的一個基本問題是鎮不容易和常用層 間介電材料黏結在一起’諸如二氧化妙、妙鱗酸玻璃（pSG) 、摻雜硼之矽磷酸玻璃、或電漿強化氧化物，及氮化矽等 材料。結果，使用鎢插頭時通常需要利用一層黏結層，以 .確保鎢能和元件黏結在一起。黏結層的典型應用是顯示於 圖1至2之中，此圖示乃是一部份利用先前技藝之半導體元 件（10)之橫截面。如圖1所示，半導體元件（iO)包含一半導 體基板（12) ’其上形成第—層介電層（14)及金屬連接線（16) -·—....— -4- ..---rd t衣-- (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4说格（210人297公慶） 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 3〇7〇38 A7 ___B7 五、發明説明（2 ) 。其上沉積了層間介電層（丨8)，使其形成圖樣，再進行蝕 刻以產生一接觸窗口或是曝露出連結線路的插頭窗口（1 9) 。之後，黏結層（20)沉積於層間介電層上，並延著窗口（〗9) 的側壁及底部沉積。黏結層（2〇)可以採用單一材料，如氮 化欽，但是通常是一種連續沉積秣及氮化鈦的组合，這是 和使用哪一種導電材料作接點有關。其次，鎢層（22)會全 面沉積於元件（10)之黏結層上以壤滿窗口 G9).，如圖1所示 。爲了要在許多填滿的窗口之間提供電性絕緣，在每一窗 口（19)以外的鎢層及部份黏結層（2〇)會被移除，如圖2所示 。黏結層（2)及鎢層（22)之移除通常是以蝕刻或拋光方式進 行的。結果會在窗口（19)之内形成鎢插頭（24)，同時會有 一層圍在四周的黏結層（20)把鎢插頭和層間介電層（18)分 隔開。 在形成上文討論到之鎢插頭時，使用鈦及氮化鈦黏結層 —- — -·· . ··. ____ 有許多、缺點。其中一個問題是生產量很慢。作爲黏結層 (20)的最初然！通常是以平行的濺鍍製程沉積至久〇〇赛或4〇 兔辦米_的厚度。尤戈是較佳的方式，它可以確保 鈇能在側壁和接觸窗口的底部均勻地沉積至足夠的厚度。:: vJ!·—.，一.1·........................................ 氮化欽也是以類似濺鍍方式沉積，通常到達J00埃（8〇毫微 声）的厚度。濺魂沉積，特別是平行的m積，是二種 Λ相當慢的製每。例如，要沉積出前述黏結層厚度的話，使 用1.5:1的瞄準儀接著沉積鈦及氮化鈦層大約孝片晶圓須花 一費.3至5分鐘。除了花在沉積黏結層的寶貴時間外，要把接 II I 1__ —" ,. -Ά —— 觸窗口之U氣轉瘦曼斧亦是很慢的。例如，要同時移除 ____ -5- 本紙張尺度適 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-·β A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) 鸠層（22)及鈥和氮化欽黏結層（2〇)所需的過半抛光時間是 用於移除黏結層，雖然該黏結層僅只有鎢層厚度的五分之 —(20%)而已。 而另外一個使用鈦及氮化鈦黏結層的問題是接觸電阻。 黏結層中鎢的部份是通常用於改善鎢插頭和金屬連接線之 間的接觸電阻，這和氮化鈦本身作爲黏結層用是不同的a 然而，即使加入鈦作爲黏結層中的一部份，如果層間介電 層内接觸窗口形成過程中，金屬連接線受損或污染，則接 觸電阻仍然是個問題。例如，在形成接觸窗口時使用氟基 的化學藥品，氟會和連接線中的鋁反應而形成氟氧彳匕銘*' (A10xFy)，這將使接觸電阻退化。 圖之簡述 圖1至2是一橫截面視圖，顯示一種根據先前技藝以黏結 層來形成導電插頭的製程。圖3至8顯示一根據本發明以黏 結層來形成導電插頭的製程之橫截面視圖。 圖9是一種類似圖8所示之半導體元件之橫截面視圖，但 這是根據本發明之另一個具髏實施例。 圖10也是根據本發明之一種半導體元件之橫截面視圖， 其中的導電插頭是形成於一摻雜基板區域中之導電區域。 圖11是另外一個半導體元件之橫截面視圖，顯示出本發 明在臨界尺寸（CD)控制的優點。 較佳具體實施例之詳細描述 大體上，本發明提供一種在半導體元件内形成導電插頭 的万法，不需要使用到一般的鈦和氮化鈦黏結層與插頭窗 -6- 本祕尺度適财咖雜準（ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 裝.

•1T —Λ m i In . 3〇7〇38 A7 — B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 五、發明説明（4 ) 口排在一起。結果，採用本發明之方法使得在沉積與移除 這些黏結層的製造時間能節省下來。本發明藉由氮化鋁黏 結層之應用，可獲得此項及其它的優點。然而，這和先前 的技藝不同’氮化鋁黏結層在沉積後不需要移除，而且它 不會和插頭窗口的侧壁及底部放在一起。根據本發明之具 體實施例，氮化鋁層是沉積在層間介電層的上方。之後， 穿越黏結層及層間介電層形成接點或插頭窗口，曝露出一 部伤在下層的金屬連接線。之後將鶴或其它的導電材料沉 積至元件上及窗口内’和金屬連接線作電性連結。氮化鋁 黏結層可以改善鎢和層間介電層的黏著，使得後續的抛光 步驟中，嫣層不會從層間介電層上剝離或翹起來。儘管黏 結層沒有存在插頭或接觸窗口之中，鎢插頭在沿著窗口内 ，側壁仍和層間介電層有足夠的黏著。再者，由於氮化鋁 是—介電材料，在插頭形成之後不需要把黏結層移除，這 和先前的技藝製程相比，可減少處理步驟之製造時間。從 下文之詳細描述及配合附圖的説明，可以更清楚地瞭解到 這些及其它特點和優點。値得一提的是，這些附圖並不一 2依尺寸比例繪製，且可能還有本發明的其它具體實施例 之、严有特別顯不出來。再者，#注意有時候在不同的視圖中 ϋ使用相同的參考代號來代表相同或相似的元件。 χ圖3至8顯示—部份半導體元件（30)在經由本發明之處理 ‘步驟形成導電插頭時的橫截面視圖。如圖3所示，最初的 結構包含-塊半導體基板（32)，其上覆有介電層（Μ)及金 屬連接線（36)。在諸如積體電路的半導體元件中，基板 本紙張尺纽财®KiiT〇7s ) Α4ΜΛ ( 210X297^« ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Γ 裝· 、va 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 —-------------- B7 五、發明説明（5 ) 通常是使用單晶的矽θ如 / 的 卜 吵日Η圓，但也可以是絕緣體上矽（SOI) . 藍寶石上矽（sos)基板 '砷化鎵基板，或類似的 西；1電層（34)可以用高溫成長的二氧化妙、掺雜或未 摻·雜的沉積二氣化劝 * 碎' 氮化矽、氮氧化物，或是用於半導 體元件上的其它傳統介電材料。 在頁較佳具體實施例中，金屬連接線（36)至少包含有 兩個部份’ -個主要部份（37)及—個覆蓋部份⑽。包含 覆盖邵份（38)的目的會在連接線上層間介電層（4〇)内形成 接觸窗口或插頭窗口的參考資料中作更詳細的描述。在某 類型式中’連接隻，或是更精確地 説，是含有少量銅亦或芝的鋁合金。录蓋部份 要邵份相互搭配時，最好兔生里I。在形成圖3所 示之金屬連接線（36)之堆疊結構時，鋁和鎢的地耗層是同 時作成圖樣及蝕刻的。主要部份（37)形成的厚度有4 〇〇〇至 10,000埃（400〜1，〇〇〇毫微米），而覆蓋部份（38)的厚度則是 從500〜2000埃（50〜200毫微米）。在另一個具體實施例中， 氮化鈦障礙層是作爲一部份覆蓋部份（3 8)，使得覆蓋部份 包含了氮化鈦層上覆有鎢層。在此項不同選擇的具體實施 例中，氮化鈦層的厚度濺鍍至250〜1000埃（25〜1〇〇毫微米） 之間。於沉積鎢層之前進行。之後，鎢層、氮化鈦層、和 鋁層都作成圖樣且一塊蚀刻，形成堆疊的連接線。而在另 一個的具體實施例中，連接線具有氮化鈦的覆蓋部份，厚 度達15〇〜1000埃（I5〜100毫微米），並未上覆鎢層。 圖3至8之中顯示的金屬連接線（36)是形成於介電層（34) -8 - 本紙張尺度逍用中國國家橾準（CNS ) A4规格（210乂297公釐） -----：--Ί《裝------訂------fA (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部中央標準扃貝工消费合作社印裝 A7 -__B7 五、發明説明（6 ) 之上；然而，有些人可能會希望在連接線和底下的基板 (32)之間插入許多層。例如，掺雜區、矽化物區複晶廣 、隔離區及用於形成諸如電晶體之活性元件用的各種介電 層或間隔層都有可能存在其間。爲了要瞭解本發明起見， 對這些插入層的瞭解並沒有必要’因此在此不予討論或圖 示説明。再者，甚至介電層（34)也是沒有必要的，根據本 發明的導電插頭可以和基板（32)(而非金屬連接線）之掺雜 或導電部份作電性連接。 繼續圖3所示之最初元件結構’—層間介電層（4〇)會覆蓋 在連接線（36)之上。f間介電層通常是矽基的介電物質， 如BPSG、PSG、TEOS、SOG、或是電漿強化氧化物。 爲了要和連接線（36)有電性連結，層間介電層内必須開 窗口，把下層的連接線曝露出來。如先前所提到的，在製 造此窗口時有可能會對連接線造成損壞或污染，導致接觸 電阻很差。有一個潛在的問題是如果用於蝕刻層間介電層 的蝕刻材料中的氟和連接線中的鋁接觸，則會形成氟氧化 銘（A10xFy)。根槔丰發後名具體實施例，使用覆蓋 ......IV η - .1- ....... .1 ..乂备..，’’ 5!.免.步成A10xFy。藉由在連接線上覆蓋鎢層，則使用含 氟的化學藥品來蝕穿層間介電層（4〇)時，由於 每ι把鋁-曝露ϋ。再者，因爲在典型 乾式蝕刻的情形時氟氧化鋁是揮發性的，因此無需擔心在 蝕刻層間介電層時會生成不想要有的氟氧化鎢。爲能邊一 t避ϋ·可至穿越鎢覆蓋層遷移，可加入氮化鈦或其它障 礙材料的障礙層至覆蓋部份（38)，如同上文所描述的相同 -y - 本_尺度1Ϊ财ϋϋ冢4準（( 210X297公釐)一· ------：--.裝------訂------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 a〇7〇aa 五、發明説明（7 ) 情形。然而，鎢本身就足以保護連接線。鎢以外的材料也 可作爲覆蓋部份，而仍然能在蚀刻期間對連接線提供必要 的保護。例如，可？.姨.使1氣Μΐϋ—金屬連接線 圖樣化的光學照相蚀刻期間有額外的好處，可作爲抗展射 ρ塗層。須注意在本發明中，覆蓋層並不是必要的部份， 伊疋是.被..5L於提供元件.的效„能。可以預期在某些連接線結 構中’不使用任何此種覆蓋層亦可得到適當的接觸電阻。 在形成所要的連接線結構及沉積層間介電層（4〇)之後， 會沉積一層黏結層（42)在元件（30)上面，如囷4所示。根據 本發明，黏結層（42)是氮化_务層。在一較佳的型式中，黏 、丨丨丨 — -~ - 結層（42)是利用反應性賤鍍（RS)方式，以銘托在氮的氣氛 下沉積上去的，純氮或是加入氦、氬等惰性氣體都可以。 依反應器型式及其它的變數，特定的製程參數是可以作變 化的，但通常基板溫度是20。至500X：，氮氣分壓是1.〇_ 8.0毫托（mTorr)，陰極功率爲0.5至8.0¾ (kW)。更特別地， 最好是採用4.0毫托（mTorr)氮分壓、基板溫度、及3 〇 瓧（kW)陰極功率的RS製程。使用氮化鋁複合靶的濺鍍製程 亦適用於製造黏結層（42)，在此情形下不需要使用反應式 的濺鍍。其它沉積氮化鋁的方法亦適用於形成黏結層，例 如化學蒸氣沉積（CVD)。最好黏結層（42)沉積至1〇〇至400 埃的厚度（10至40毫微米），250埃更好（25毫微米）。黏結層 (42)的沉積厚度可以比先前技藝中的黏結層還薄，這是因 爲在相當平坦的層間介電層（40)上沉積黏結層沒有階段覆 蓋性的考慮問題，而且它是在層間介電層形成接觸窗口之 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） --------—— • . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、ys 丁 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 五、發明説明（8 前沉積的。 在沉積黏結層（42)之後，元件（30)作成圖樣化並蝕刻， 以形成穿越黏結層（42)且進入層間介電層（4〇)至足以露出 一部份連接線（36)的接觸窗口或插頭窗口（44)，如圖5所示 。要形成窗口（44)可以用傳統光學照相蝕刻技術來形成— 光阻罩幕（未顯示出）’界定出那裹要形成窗口。之後，元 件進行乾蚀刻移除連接線上方的介電材料。可以使用單— 氟基乾蚀刻化學藥品來除去氮化鋁黏結層（42)及層間介電 層（4〇)。雖然氮化鋁在氟中的^趣匁率很低，但由於黏結層 巧薄，因此使用單一種蝕刻化學藥品來同時移除黏結層和 層間命電層_是使ϋ種不同的蝕刻化學藥品是更有敫率 在氟基的化學藥品中移除氮化鋁特別有可能發生在蚀 刻開始的階段，因爲大部份的蝕刻在剛開始時選擇比較低 。此蝕刻動作移除掉部份結層及氧化物，產生窗口（44)而 曝露出連接線的覆蓋部份（3 8)。如上文中所解釋的，在蚀 刻的後段期間覆蓋部份（38)可以保護連接線的主要部份（37) ，避免鋁直接曝露於氟之中。使用氟基的化學藥品，二氧 化歹和鎢之間的選擇比高，如此可以適度地保障所形成的 窗口（44)是已經把所有介電材料移出窗口内，而得到最佳 ^接觸表面。如圖5所示，形成窗口（44)時，黏結層（42)只. 存在於窗口以外的區域，而心並未如許多先前扶藝中所用 的|構會存在於底部或側壁:上。 其次’將一層鎢層或其它合適的導電插頭材料沉積於元 件（30)上面。這是圖6中所顯示的導電層（45)。插頭材料是 11 - 良紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4坑格（2丨0χ297公羡 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 丁 、τ 經濟部中央標準局貝工消費合作·社印製 A7 B7 五、發明説明（9 沉積至足以填滿窗口（44)的厚度，這在許多例子中是介於 2500至6000埃（25〇至6〇0毫微米）之間。任何沉積鎢之已知 方法’或是其它合適的插頭材料都可以用於本發明的應用 上。如圖6所示，在沉積導電層（45)時，用於形成插頭之 導電材料只有在窗口（44)之内才和層間介電層（4〇)有直接 接觸。在窗口（44)之外的位置，導電材料（45)是和層間介 電層（4〇)隔著一層黏結層（42)。因此，在層間介笔量的上 表一面上，於有氮化銘黏結層（42)而能克服鎢和矽基介電_ • . 資之間的不良黏著性。_在諸如抛光的後續處理步驟中，導 電層（45)能原封不動地留在元件上，免於剝離或是從元件 上脱落。再注意窗口（44)之内，導電層（45)和窗口側壁之 間並沒有黏結層（42)。儘管沒有黏結層，鶏層和層間 介電層的黏著情況是令人滿意的，這或許是因爲窗口内或 其周遭在處理時留下的壓縮應力所致。 因爲沉積導電層（45)大致上是非選擇性的，因此有必要 移除部份窗口（44)外的導電層，使形成的每一個導電插頭 之間有電性絕緣。如圖7中所示，可以用蝕刻或拋光方式 把導電層（45)移除至露出黏結層（42)，而在窗口（44)内留下 一導電插頭（46)。最好導電層是被拋光處理至平坦。抛 丝Hi程中，黏結屠（42X玄真本在_^_會作-一 個蚀刻終止層，這是和所用的化學藥品有關。 個化學機械或抛光步驟中，可以使用硝酸鐵或過'氧化氫的 泥漿配合氧化鋁磨料把鎢層移除。在抛光之後，導電層 (48)被沉積至元件（30)上面而和導電插頭接觸，如圖8所示 -12- 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS ) A4規格（210x29*7公釐 ------·---^-- - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 3〇7άίβ Α7 __ Β7 五、發明説明（1〇 ) 。在某些例子中’氮化鋁可能會有比鎢更快的拋光速率， 在此例子中，有一部份留下來的導電插頭（46)會相對高於 相鄰的層間介電層（40)。較突出的插頭冬較有益處的，因 爲它能提供導電層（48)更大的接觸面積。） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在一蝕平的製程中，可用一種氟基的化學藥品來蝕平鎢 層’終止於氮化鋁黏結層上面。最好能把氮化鋁黏結層移 除，雖然從下文的討論中我們知道不一定得移除它。利用 氣基的乾蚀刻及化學蝕刻方式可以在氮化鋁和下面的層間 介電層間選擇性移除氮化鋁。在後續的氣基蝕刻中移除黏 結層（42)有一個優點，就是四周的層間介電層（4〇)會從導 電插頭（46)上表，^往下凹大約有被移除黏結層的厚<。如 上文所討論的，+電層從插頭上表面往下凹有助於導電插 頭和後續沉積的層間之接觸，並増加接觸面積。另一 個方式’在沉積後續的導電材料和導電插頭接觸之前，黏 結層（42)可以被留在元件之内。如圖9所示，黏結層（42)在 窗口（4句之外的其餘部份留在半導體元件（5〇)之内。因爲 #結層―是由氩也JS所曼成的，它是一介電翁質故不必擔二厂 導電插言免臺立免1盤遵或1電兔見有短路農風遷，這 在使用其i傳統黏結層材料時是會發生的。再者，氮化飽 可以和前段及後段處理條件相容’因此不需要將其移除。 圖10顯示的是一個半導體元件（70)的橫截面，其中導電 插頭（46)疋形成於基板（32)之捧雜區（74)上面’而非在金屬 連接線上面。使用和圖4至8相同的處理步驟來產生半導體 元件（70)，只有基本的結構是不同的。和形成連接線不同 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210\297公着） A7 ---- B7 五、發明説明（11 ) ’掺雜區（74)是以傳統離子佈植或擴散技術所形成的。層 間介電層（40)是沉積於摻雜區上而非在連接線上。之後， 使用和上文描述相同的方式來處理。 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 根據本發明所用岛氮化色！有另外一個好處，氮化鋁可 气爲金屬窗口蚀刻期間臨界尺寸（CD)控制的硬軍。圖11顯 示一半導體元彳牛（80)的橫截面及此優點的效果。在蝕刻金 屬窗口或是介電材料窗口’尤其是牽涉到高位向比d齊 寬^.，光阻沖蝕的問題對窗口的尺寸有不利的影 響。在延長的金屬窗口蝕刻期間，光阻會從原有界定的位 置上被拉下來或除去。由於在整個蝕刻期間光阻罩幕邊緣 位置會改變，導致層間介電層内產生的窗口之尺寸也會改 變。气電層上方使用氮化鋁層可以補償掉此種光阻沖蝕 的效應。i α示，元件(80)包括基板（32)上.方的層間 A %層（40)。如上文中所描述的，氮化鋁層（42)會沉積在 層間介《層上。光阻罩幕（82)會根據傳統光學照相蝕刻技 術形成於元件（80)上面。如同原先形成的圖樣，光阻罩幕 (82)具有大致上垂直的邊緣（83)，而且和層間介電層内 要形成的窗口邊界對齊。在對層間介電層（4〇)作異支向性 凌]期間，光阻罩幕（82)的邊緣（83)會侵蝕到所示的位置 若沒有氮化鋁層（42)存在的話，層間介電層中之窗口（84) 將會有凹入的光阻邊緣所造成的較大寬度尺寸，而不是原 先光阻圖樣所界疋的尺寸。然而，氮化銘對於可能被用於 層之氟基化學藥品有非常低的蝕刻速率，椅一； 2是在蚀刻的初期階段。氮-銘層内形成之窗口在i至是 本紙張尺度ϋ财關家標TT^ns ) A7 B7 五、發明説明（12 ) 〜〜 延長的金屬窗口蝕刻期間，可以維持其尺寸不變，作爲一 蚀刻硬罩。如果有必要的話，氮化鋁的厚度也可以再作充 分地增加，比上文所描述的還原，以確保它能夠成功地作 爲一硬罩。須注意的一點是本發明在CD控制上的優點和 是否採用氮化鋁層作爲黏結層是無關的。再者，在本發明 的這個目標中，插頭的下方歹一定需要有一導電物質。再 者，在形成氮化鋁層（42)之窗口後，但是在蝕刻層間介電 層（40)之前，可以把光阻罩幕（82)移除。結果，i化鋁罩 1 本考m 一蝕刻罩导:.上此可消除掉層間介電層勉刻〜 期間光阻污染的可能性。 前面的描述及包含之圖示顯示了許多和本發明有關的優 點。特別是它顯示出氮化鋁可作爲導電插頭形成過程中的 黏結層，有助於抛光或蝕平的製程。使用本發明所用的黏 結層比起先前技藝中所用的黏結層有一些好處，其中用於 形成氮化銘努释層n拉座間比形成先前技藝中所用黏結 層的時間運要少。在某些案例中，沉積氮化鋁所需的時間 是形成傳統式鈦層和氮化鈦黏結層組合的時間之十分之一 (10%)至五分之一（2〇%)。由於根據本發明之黏結層是在接 觸窗口形成前沉積於層間介電層上，黏結層不需要沉積至 足以Φς供適當階段覆蓋率的厚度。再者，當配合連接線覆 盖層使用時’只需要使用一種材料作爲黏結層，而先前技 藝所用的黏結層通常是使用兩種材料的組合。而另外的好 處疋本發明所用..的黏結層不需要移除，因此可省下更多的 芝造時間。再者，可避免先前技藝之黏結層和其下方金屬 _____"15 - 本紙張尺度適用中國國家標準(~CNS ) Α4規格（210Χ297公廣） ------；---ΊΜ Λ—— ί請先閑請背面之注意事項再填寫本頁) -a 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 發明説明（13 連接線的不良反應，因爲在接琴窗口内沒有^結層。反而 ’插頭材料是直接和金屬連接線接觸，如此可減少 阻為加的潛在危險。 因此很明顯地，根據本發明已證實了一種用於形成插頭 及具備該插頭之半導體元件的方法，完全滿足之前所提之 需要及優點。雖然本發明已根據特定的具體實施例作了描 述及説明，本發明並非只偈限於這些顯示出丰的具體實施 例。對於那些熟知此項技藝的人士而言都能昧解，在不偏 離本發明的精神下可以做一些改良及變化。例如，本發明 並不一定是只能配合鎢插頭來使用。其它的插頭材料，不 管是否爲導電性，都能從在此敎導的方法受庫。此外，本 發明並不受限於形成半導體元件内金屬層上的插頭。反而 ’本發明可用於配合形成任何插頭及元件内的任—層位置 ’特別是配合形成基板擴散區上之插頭。再者，如果是配 合金屬連接線使用’不需要使用覆蓋部份。也(不需要以在 此描述的特別方式來沉積或形成氮化鋁黏結層。因此，本 發明是要包含所有這些落入申請專利範固内的各種變化及 改良事項。 ------.--Ί「装------訂------f、· , - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央棟準局貝工消費合作杜印裝 -16- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) A4规路（210 X 29*7公釐）

Claims (1)

1. A8 B8 C8 D8 3〇,f〇3a 申請專利範圍:. i-—種用於製埤導體元件之方法，其包括以下之步驟： 製備一具有連接線之半導體基板； 於金屬連接線上方沉積一層間介電層； 於層間介電層上方沉積一氣化鋁组成之黏結層； 穿越層間介電層及黏結層蝕刻一窗口，其中該窗口是 位於金屬連接線上方並曝露部份的金屬連接線； 於黏結層上沉積一導電插頭材料’並於窗口内沉積一 導電插頭材料，直到填滿窗口爲止；及 把導電插頭材料拋平以於窗口内形成一導電插頭，同 時和金屬連接線作電性連接。 2_ —種用於製造半導體元件之方法，其包括以下之步驟 製備一半導體基板； 於半導體基板上方沉積一介電層； 於該介電層之上方沉積一氮化鋁組成之薄層； 穿越該薄層蝕刻出第一個窗口，該第一個窗口具有第 一個寬度尺寸； 以該薄層中的第一個窗口作爲硬罩，在介電層内異方 向蝕刻出第二個窗口，使得第二個窗口所具有的第二個 寬度尺寸大致上和第一個寬度尺寸相同； 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 在氮化鋁組成之該薄層上作出圖樣化的光阻罩幕，梦 光阻罩幕界定出第一個窗口的邊界； 使用光阻罩幕來產生第一個窗口；且 在異方向性鈾刻第二個窗口之前移除光阻罩幕。 3. —種用於製造半導體元件之方法’其包括以下之步驟· -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）

   、申請專利範圍 4. 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 製備=具有接觸用導電區之半導體基板； 於琢導電區上方沉積一介電層； 2該介電層上方沉積—氛化銘組成之黏結層 穿越孩黏結層、進入介電層而蝕刻出一窗口 區曝露出來； 沉積一導電插頭材料於黏結層之其餘部份及窗口内 其足以填滿窗口並和導電區作電性連接，其中該窗口 之導電插頭材料是緊臨著介電層；及 移除窗口外面之其它導電插頭材料部份，以形成一 電插頭。 —種用於製造半導體元件之方法，其包括以下之步驟： 製備一半導體基板； 於半導體基板上形成一金屬連接線，其中該金屬連接 線具有由鋁组成之主要部份及在其上的覆蓋層； 於金屬連接線上沉積一層間介電層； 於層間介電層上沉積一氮化鋁組成之黏結層； 穿越黏結層並進入層間介電層蝕刻出一窗口，曝露一 部份金屬連接線上的覆蓋層； 於半導體基板上及黏結層上沉積一鎢組成之插頭層， 直至足以填滿窗口且和金屬連接線有電性接觸爲止 抛平插頭層以除去窗口外的插頭層部份，如此可在 口内形成一鎢插頭。 使導電 導 ；及 -----^--f 裝------訂------ft (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 18 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐）