TW444256B - Process for fabricating semiconductor device having reliable conductive layer and interlayer insulating layer - Google Patents

Process for fabricating semiconductor device having reliable conductive layer and interlayer insulating layer Download PDF

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TW444256B
TW444256B TW089105872A TW89105872A TW444256B TW 444256 B TW444256 B TW 444256B TW 089105872 A TW089105872 A TW 089105872A TW 89105872 A TW89105872 A TW 89105872A TW 444256 B TW444256 B TW 444256B
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conductive substance
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Kazumi Sugai
Yasuaki Tsuchiya
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Nippon Electric Co
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Description

4442 5 6 五、發明說明(1) 【發明背景】 發明之韻盛. 本發明是關於一半導體裝置製造技術’特別是關於具 有一埋入導線的半導體裝置製造。 相JJ技術之描述 透過一乾式姓刻技術在一銅信號線上刻製一銅層圖是 非常困難的,為了刻製該銅層圖,製造商在一絕緣層上形 成一溝槽、在整個表面上沈積銅、及藉由一化學機械研磨 法(chemical mechanical polishing)將絕緣層之最上層 表面的銅移除,該銅被殘留在溝槽上,並且形成銅信號 線0 圖1A至圖1D為習知之製程,該習知製程是以準備半導 體基板1為開始,在該半導體基板1的主要表面形成一氧化 矽層2,且覆蓋一氮化矽層3,該氮化矽層3係作為一蝕刻 中止層(etching stopper),氧化矽被沈積在氮化矽層3的 所有表面上,並形成一第一層間絕緣層4 ,雖然沒有在圖 式中繪出,一光阻蝕刻光罩(ph〇t〇_resist etching mask)被形成在該第一層間絕緣層4上,且部分的第一層間 絕緣層4被暴露,以在該光阻蝕刻光罩上形成一開口,曰使 用一蝕刻技術,使該氧化矽被選擇性的自第一層間絕緣層 4居除因Ϊ如,所示:一溝槽5被形成在第-層間絕緣 枯龙# ώ 1澧梯R由使用光刻(Ph〇t〇-1 ίΐ:ΐΊ〇8Γ&ΡίΐΥ)及蝕刻 技也也成該溝槽5,該氮化石夕層3係作為一姓刻中止層,並 且一部分的氮化矽層3被暴露在該溝槽5處。 五、發明說明(2) 鈦或者氮化鈦被沈積在整個組合結構的表面上,且形 成一阻障金屬層6,該阻障金屬層6貼合地順著該第一層間 絕緣層4之被暴露表面延伸,銅被沈積在阻障金屬層4上, 該銅填補溝槽5 ’並且如圖1B所示,膨脹進入一銅層7 〇 該銅層7被置在一拋光墊上,並使用一化學機械拋光 將其拋光’基於第一層間絕緣層4,該金屬層6/7的抛光率 被調整至一最大值,在上述條件下,該第一層間絕緣層4 係作為一中止層,該銅層7及阻障金屬層6自組合結構上被 移除’且該層間絕緣層4再次被暴露,依據所完成之化學 機械拋光,如圖1C所示’一細銅片段8被留存在溝槽5中, 該阻障金屬層6及該細銅片段8係作為下層信號線,該細銅 片段8被輕微地壓入溝槽5中’且該下層信號線及第一層間 絕緣層4界定出一深凹槽,殘留拋光漿料9被留存在該深凹 槽中。 繼而’一第一層間絕緣層1 0被層疊在該第一層間絕緣 層4上’藉由使用光刻及蝕刻技術形成一接觸孔,且一部 刀的細銅片段8被暴露在該接觸孔處’ 一氮化欽阻障金屬 層11被貼合地形成於該第二層間絕緣層1 〇的暴露表面上, 然後’鎢被沈積在整個表面上,該鎢將接觸孔填滿,並膨 脹進入一鎢層’該第二層間絕緣層10的最上層表面被該氣 化鈦層11及鑛層覆蓋。 使用化學機械拋光技術’該鎢層及氮化鈦可自第 二層間絕緣層10的最上層表面上被移除,依據所完成之該 化學機械拋光’ 一部分的阻障金屬層11及一部分^ ^
4 442 5 6 五、發明說明(3) 留存在接觸孔中,該阻障金屬層11部分及鎢層12片段形成 一组合的導電插塞。 氮化鈦被沈積在第二層間絕緣層1 〇的最上層全部表 面,且形成一阻障金屬層13 ’鋁被沈積在該阻障金屬層13 上,並形成一鋁層,藉由光刻,一光阻蝕刻光罩(未於圖 中繪出)被形成在該銘層上’且該鋁層及阻障金屬層被 選擇性的敍刻移除’如圖1D所示’部分阻障金屬層13及一 細铭片段1 4被留存在該第二層間絕緣層丨〇上,該部分阻障 金屬層13及細銘片係作為一上層信號線,且該導電插塞 11/12連接該下層信號線6/8及上層信號線13/14。 在習知製程中下層信號線8/6與導電插塞11/12間之接 觸電阻過大的問題是要被考慮,這是因為該殘留拋光漿料 被留存在該下層信號線8/6與該導電插塞11/12之間的事 實’如上文所述,在金屬層6 / 7及第一層間絕緣層4間具有 較大選擇性之化學機械拋光的拋光條件下,實施該化學機 械拋光’在該拋光條件下,對金屬層6/7的化學機械拋光 被加速’且該凹槽不可避免的被形成在該下層信號線6/8 上。 曰本特開平10-189602揭露一兩階段化學機械拋光, 雖然’在該公開申請案該習知技術製程被為一鎢插塞使 用’但該習知技術製程可被應用以形成下層信號線。 首先,在硼磷矽玻璃上形成一接觸孔,一氮化鈦的阻 障金屬層被貼合地形成於該絕緣層上,且鎢被沈積在該阻 障金屬層上,該鎢填滿由阻障金屬層在該接觸孔上所界定
4442 5 6. 五、發明說明(4) 的第二次孔,並膨脹進入一鎢層。 該組合結構受到第一次化學機械拋光,基於該絕緣 層,該化學機械拋光對金屬層而言是選擇性的,且在該第 一次化學機械拋光中,該絕緣層係作為一中止層,結果, 該部分鎢及剩餘阻障金屬層被壓下,且如同習知技術製 程,一凹槽被形成。 繼而,該絕緣層受到第二次化學機械拋光,基於該阻 障金屬層及鎢,該第二次化學機械拋光對絕緣層而言是選 擇性的,基於該導電插塞或者壓在插塞下,該第二次化學 機械拋光被持續直到該絕緣層具有該共平面的表面為止。 該曰本公開案之習知製程可為隱藏低信號線而被修 改,然而,修改兩階段化學機械拋光製程所消耗的時間 中’必須考慮該下層信號線6 / 8退化及第一層間絕緣層退 化的兩個問題,詳細而言,該使用於第一次化學機械拋光 之含有蝕刻膏的拋光漿料可選擇性對該金屬層6/8蝕刻, 而不對第一層間絕緣層4蝕刻,該蝕刻膏加速對在第一次 化學機械拋光中之金屬層6/8的化學蝕刻,且因此無可避 免的形成一凹槽,若蝕刻膏的劑量增加,則第一次化學機 械拋光可在短時内完成,然而,一深凹槽被形成,且該下 層信號線6/8變得較薄,該薄的下層信號線6/8有較大的電 阻及較差的抗電移能力,若該蝕刻膏對鋼具有大的蝕刻選 擇性而不是該阻障金屬層,則該凹槽的深度將變的更為嚴 重’再者’在第二次化學機械拋光中,該第一層間絕緣層 4被化學機械地拋光,該凹槽愈深,該第—層間絕緣層4愈
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的電性絕緣,且被 五、發明說明(5) 薄,該薄的層間絕緣層4不能提供較佳 退化。 另 . °卩的蝕刻劑量被減 ,則只有一個邊 的凹槽被留存在該槽溝中,鈇而 _ ^ L ’ 倕本 該第―次化學機械樾声 3, # 一 > ,很難精確決定何時結束化學機械拋 ’右第--化學機械拋光在金屬層6/8完全除去前被中 ,則殘餘的金屬層將成為短路因素,反之,若 層探 絕緣層4被過度蝕刻,該第一層間絕緣層將被退化。 【發明概述】 本發明的一重要目的是提供一製程,藉由該製程一可 靠的疊層狀金屬結構在短時間内被刻圖’而不損害一絕緣 層。 α 為達成該目的,本發明提出使用一阻障金 蝕刻中止層的方法。 依據本發明之一實施態樣,提供製造一半導裝置的製 程其步称含有,a)準備一具有一第一層中空空間絕緣材 料的第一層結構,b)在第一層表面上以導電物質形成一第 二層,以在該第一層中空空間上形成一第二層中空空間, 〇沈積另一種導電物質在一第二層表面上,以填滿第二層 中空空間,並膨脹進入一第三層,d)藉由使用對於該另一 種導電物質之選擇性較對於該種導電物質之選擇性還大的 第一種拋光漿料,對延伸於該第二層上而在第二層凹洞外 部的第三層施以化學機械拋光,俾使前述另一種導電物質 的一片段被留存於該第二層中空空間中;及〇藉由使用對
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於該種導電物及該絕緣物質 物之選擇性還大的第二種導層電 :層上學機械拋光,俾使:!層一=二二 片形成共平面或者― _ :2A至圖2D為依本發明之一製程實施例,經由圊中所 不之程,一上層信號線經一導電插塞被連接至一下層埋 入信號線。 該製程以準備一半導體基板1為開始,氧化矽被沈積 在整平面上,並形成一氧化矽層2,該半導體基板]的主要 表面被該氧化矽層2復蓋,其後,氮化矽被沈積在該氧化 矽2上,並且形成一氮化矽層3,因此,該氧化矽層2被該 氮化矽層3覆蓋’該氮化矽層3係作為一蝕刻中止層 絕緣物質被沈積在該氮化矽層3的整個表面上,並形 成一第一層間絕緣層4 ’該絕緣物質的範例為氧化矽、磷 矽酸鹽玻璃 '或者旋塗式玻璃,製造商將一阻障金屬層厚 度、一溝槽深度及在第二次化學機械拋光的減少量列入考 量,並決定該第一層間絕緣層4的厚度,在此範例t,該 第一廣間絕緣層4的厚度範圍是介在200埃(angstroms)至 1 500 埃(angstroms) 〇 即使未繪於圖中,藉由光刻,一光阻蝕刻光蕈被形成 在該第一層間絕緣層4上,並且部分的第一層間絕緣層4被 暴露在一該光阻蝕刻光罩上所形成的開口處*使用一乾蝕
五、發明說明(7) --- 刻技術,該氡化矽被選擇性的自該第一層間絕緣層4上移 除’並且一溝槽5被形成在該第一層間絕緣層4中,該氮化 矽層3係作為一蝕刻中止層,且一部分的氮化矽層3被暴露 在溝槽5處’該溝槽5係順著一下層信號線的路徑在該第一 層間絕緣層4中延長。 组’亦即Ta或者氮化鈕,亦即TaN被沈積在整個組合結 構的表面上,且形成一阻障金屬層6,該阻障金屬層6順著 第一層間絕緣層4的暴露表面延伸,銅被沈積在該阻障金 屬層β上’如圖2A所示,該銅填滿該溝槽5,且膨脹進入一 銅層7,該銅可被銅合金所替代如銅鋁合金、或者鋼鋁矽 合金,在此範例中’該阻障金屬層6被以一單一層钽或者 氮化组所實施’該.阻障金屬層6可具有一疊層狀結構,該 曼層狀結構含有一钽層及一氮化鈕層,該阻障金屬層6的 厚度是取決於該溝槽5的尺寸而定,在此範例中’該金屬 阻障層6的厚度是介於100埃(angstroms)至150埃 (angstroms) ° 該組合結構被置於一拋光墊上(未於圖令繪出),且該 銅層7被固定與該拋光墊接觸,該拋光裝置增加銅層7與拋 光墊間的相對旋轉,同時一種拋光漿料被加到該拋光墊 上’該拋光裝置設有一扭力計(未於圖中燴出),同時該 扭力計監控作用在一拋光墊所置的旋轉台上之扭力,在扭 力上升之後,當該扭力計指示一定值時,製造商決定第一 次化學機械拋光的結束時間點》 該拋光漿料含有蝕刻劑,該蝕刻劑對於關钽及氮化鈕
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的銅具大的選擇性,钽及鈕的合成物都為化學穩定,且被 溶解於氫氟酸、發煙硫酸、濃鹼溶解液或者其相同者,因 此理由’在第一次化學機械拋光中,該阻障金眉層6係作 為一姓刻中止層’於市場上有多種拋光漿料被銷售,該钽 及氣化粗經得起這些種類的拋光漿料,且對銅的該拋光漿 料可在第一次化學機械拋光中可用到,該拋光漿料含有抛 光粉末及氧化藥劑’一典型的拋光粉末範例為無機粉末, 如氧化銘、矽土、鈽土及氧化錳,氧化藥劑的範例為過氧 化氩、罐酸鐵及K I〇3 ’該拋光漿料可含有pH修正物,如酸 驗溶液及/或者緩衝劑,以調整拋光漿料的pH值,最佳的?{1 值範圍是介於4至13之間。 如上所述,該鈕及.氣化钽能十分地經得起各種使用於 銅上的姓刻劑,且該阻障金屬層6可適當的作為蝕刻中止 層’雖然’對第一層間絕緣層4而言,在銅及絕緣物質間 習知技術製程是需要選擇性大的拋光漿料,但是依據本發 明’组或氮化钽的阻障金屬層6可使該製程免於該限制, 所以’叙或氮化钽的阻障金屬層6允許製造商對拋光漿料 有廣泛的選擇性。 經由在一高速的第一次化學機械拋光,在第一層間絕 緣層4上的銅層7被完全地拋光*且一細銅片段8被殘留在 溝槽5中,在層間絕緣層4上的阻障金屬層6再一次被暴 露*然而,如圖2B所示該細銅片段8被壓下,且形成一凹 槽’若銅的拋光率減少,一淺的凹槽便被形成如圖2B所 示’換言之,製造商可能選擇使用一種對銅具有相對較低
第12頁 444256 五、發明說明(9) 拋光率的拋光漿料。 繼而’該組合結構受到第二次化學機械拋光,在第二 次化學機械拋光中使用另一種拋光漿料,該拋光漿料對阻 障金屬及與銅相關的第一層間絕緣層4之絕緣物質具有大 的選擇性,第二次化學機械拋光被中止於該第一層間絕緣 層4的較上層與圖2C所示之細銅片段8之較上層平面形成共 平面或者較低時,該拋光衆料對該絕緣物質具有與阻障金 屬層相等或者較大的選擇性,使用於第二次化學機械拋光 的抛光裝料可包含有氫氟酸,如緩衝氫氟酸、稀釋氩氟酸 或者氫氟酸與過氧化氩間的混合,該氫氟睃對钽及钽的合 成物之活性大於銅,當拋光粉末被適當的選擇且拋光粉末 集合物的pH值被最佳化時,該拋光讓料對該第一層間絕緣 層4達到最大的機械拋光率’特別是以氣化矽形成的絕緣 層依據所元成的第一次化學機械抛光’該凹稽被從組合 結構上移除,且無任何抛光漿料殘留在該細銅片段8上。 繼而,一第二層間絕緣層10被疊層在該第一層間絕緣 層4上,藉由使用光刻及乾蝕刻技術形成一接觸孔,且一
Is分的細銅片段8暴露在該接觸洞處,一氮化鈦的阻障金 屬層11被貼合地形成於第二層間絕緣層10的暴露表面其 後’ j被沈積在整個表面上,該鎢填滿該接觸孔,並膨脹 進入一鎢層,該第二層間絕緣層10被該氮化鈦層u及鎢層 覆蓋15 —使用化學機械拋光技術,該鎢層及氮化鈦層u被從第 二層間絕緣層11的較上層表面移除,依據所完成的化學機
五、發明說明(10) 械拋光,一部分的阻障金屬層11及一片段的鎢12被留存在 接觸洞中,該阻障金屬層11及鎢12片段形成一組合的導電 插塞。 氮化鈦被沈積在第二層間絕緣層10的表面上,並形成 一阻障金屬層13,鋁被沈稂在該阻障金屬層13上,並形成 一鋁層’藉由使用光刻,一光阻蝕刻光罩(未於圖中繪出) 被形成在該鋁層上’且該鋁層及阻障金屬層13被選擇性的 蝕刻移除,一部分的阻障金屬層13及一細鋁片段14被留存 在如圖2D所示的第二層間絕緣層1〇上,該阻障金屬層13及 細銘片段14係作為一上層信號線,且該導電插塞11/12連 接該下層信號線6/8及上層信號線13/14。 從上述將了解,本發明的製程具有拋光銅層7直到阻 障金屬層6被暴露為止的步驟及拋光該阻障金屬層6與一部 分的第一層間絕緣層4直到第一層間絕緣層4具有相等或者 低於留存在溝槽中細銅片段8的上層表面共平面,無任何 ,槽被界定在該溝槽5中’且該導電插塞11/12被完全地固 定與下層信號線6/8接觸’該阻障金屬層容許該拋光漿料 對銅具有大的選擇性,且製造商可降低對銅層7的拋光 率’結果’只有一淺凹槽被形成在第一次化學機械拋光 中’這表示該細銅片段8仍然是厚的,據此因素,沿著下 層h號線6/8的電阻被降低’且下層信號線6/8可免於電致 遷移’該淺凹槽進一步使第一層間絕緣層4的厚度足夠防 止信號線短路’因此,由該製程所製造的半導體裝置是可 信賴的〇
第14頁 4442 5 6 五 '發明說明(11) ' ———_ 一 篇一實施例 -夕:3i至圖3D為本發明的另一製程實施例,經由圖中所 ::製程’-上層信號線經一導電插塞被連接至一下層信 號線。 該製程以準備-半導趙基板21為開始氛化碎被沈積 平面上,並形成—氧化矽層22,該半導體基板21的主 面被該氧化矽層22覆蓋,其後,導電物質被沈積在整 化矽層22的表面,且藉由使用光刻及乾刻技術,該導 電層被刻以圖案進入一下層信號線2 3。 絕緣物質被沈積在組合結構的整個表面上,並形成一 第層間絕緣層2 4 ’該絕緣物質的範例為氧化梦、填石夕酸 鹽破璃、或者旋塗式玻璃,經由圖中所示,藉由使用光 刻’ 一光阻蝕刻光罩被形成在第一層間絕緣層24上,且一 4分的第一層間絕緣層24被暴露在一光阻蝕刻光罩上所形 成的開口,使用乾刻技術,該氧化矽被選擇性的從第一層 間絕緣層移除,且一接觸孔2 5被形成在第一層間絕祿層24 中’該下層信號線23係作為一蚀刻中止層,且一部分的下 層信號線23被暴露在接觸孔25處。 鈕或者氮化鈕被沈積在整個組合結構的表面上,且形 成一阻障金屬層2 6 ’該阻障金屬層2 6順著第一層間絕緣層 24的暴露表面延伸,銅被沈積在該阻障金屬層26上,該銅 填滿由阻障金屬層26在接觸孔2 5所界定之第二層孔,且如 圖3A所示膨脹進入一銅層27,該銅可被一如銅鋁合金或者 銅鋁矽合金之類的合金所替代,在此範例中,該阻障金屬
第15頁 4442 5 6 五、發明說明(12) 層26被以一單一層鈕或者氮化鈕所實施,該阻障金屬層“ 可具有一要層狀結構,該疊層狀結構含有一鈕層及一氣化 组層,該阻障金屬層26的厚度是取決於該該接觸孔25的尺 寸而定。 該組合結構被置於抛光墊上(未於囷中燴出),且該銅 層27被固定與該拋光墊接觸.,該拋光裝置增加銅層2了與拖 光墊間的相對旋轉,同時拋光漿料被加到該拋光墊上,該 拋光漿料是與第一實施例實施製程中的第一次化學機械拋 光之拋光漿料相似,該扭力計監控作用在旋轉台上之扭 力,當該扭力計指示一定值時,製造商決定第一次化學機 械拋光的結束時間點《 經由在一高速的第一次化學機械拋光,在第—層間絕 緣層24上的銅層27被完整的拋光,且一銅28的片段被留存 在接觸孔25中,在第一層間絕緣層24上的阻障金屬層“再 =被暴露,該銅28的片段被壓下’且如圓⑽所示形成一凹 繼而,該組合結構受到第二次化學機械拋光,拋光漿 料是與第一實施例令的第二次化學機械拋光所使用的拋光 漿料相似,第二次化學機械拋光被中止於該第一層間絕緣 層Μ的較上層與圊3C所示之細銅片段“之較上層平面形成 共平面或者較低時’依據所完成的第二次化學機械拋光, 該凹槽被自組合結構上移除’且無任何抛光衆料被留存在 銅28的片段上。 氮化鈦被沈積在組合結構的整個表面上,並形成一阻 第16頁 4 442 5 6 五、發明說明(13) 障金屬層29,鋁被沈積在阻障金屬層29上,並形成一鋁 層’藉由使用光刻,一光阻蝕刻光罩被形成在該阻障金屬 層29上’且該鋁層及阻障金屬層29被選擇性的蝕刻移除, 如囷3D所示,一部分的阻障金屬層29及一鋁片段30被留存 在第一層間絕緣層24上,該阻障金屬層29部分及鋁片段30 係作為一上層信號線’且導電插塞26/28連接下層信號線 23及上層信號線29/30,所以本發明是適用導電插塞 26/28 » 以上所述,係用於方便說明本發明之較佳實施例,而 非將本發明狭義地限制於該較佳實施例》凡依本發明所做 之任何變更’皆屬本發明申請專利之範圍。
第17頁 4442 5 6 圖式簡單說明 上述本發明之目的、優點和特色由以下較佳實施例之 詳細說明、並參考圖式當可更加明白,其中: 圖1A至圖1D為顯示一半導體裝置的習知技術製程之剖 面圖。 圖2A至圖2D為顯示依本發明之一製程的剖面圖。 圖3A至圖3D為顯示依本發明之另一製程的剖面圖。 【圖式標號說明】 ,1 :基板 2 :氧化矽層 3 :氮化矽層 4 :第一層間絕緣層 5 :溝槽 6 :阻障金屬層 7 :銅層 8 :細銅片段 9 :殘留研磨漿 10 第 二 層 間 絕 緣層 11 氮 化 鈦 阻 障 金屬層 12 鎢 層 13 阻 障 金 屬 層 14 細 鋁 片 段
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Claims (1)

  1. 4442 5 6 六、申請專利範圍 1· 一種半導體裝置之製造方法’其包含如下步 a) 準備一具有由絕緣物質所形成且具有一第一介命 間(5;25)的第一層(4;24)之結構(1/2/3/4; 工二 21/22/23/24); ’ b) 貼合地在一該第一層(4;24)的表面形成 質所形成的第二層(6;26),以在該第一中 形成一第二中空空間; 宁 第 c) 沈積另一種導電物質在該第二層(6;26),以 中空空間,並膨脹進入一第三層(γ;27);及 S d) 形成一導電片段在該第一中空空間中,· 其特徵在於該步辣d)包含有: 第用:第:種拋光衆料,化學機械抛光該在 第一層(6;26)上之第二中空空間外的第三層(7;27), 該第一種拋光漿料對於該另一種導電物質的選擇斛 該一種導電物質還大,俾使該另—種導電物質之於 (8; 28)留存於該第二中空空間中:及 & 第Λ—2 用;第二種拋光衆料’化學機械樾光該 第一層(6; 26)及該第一層(4; 24)的上層部分,其中該 種拋光漿料對該一種導電物及該絕緣物質具有較該另一^ 導電物質還大的選擇性,俾使該第一層(4;24)的殘留部分 具有一與該另一種導電物質之該片段(8;2 成共平面或較低的平面》 #表面形 2_如申請專利範圍第i項之半導艎裝置之製造方法s 其中,該一種導電物質係從由钽及鈕合金所構成之族群中
    第19頁 4442 5 6 六、申請專利範圍 -— 選出,而該另一種導電物質為銅。 3.如申請專利範圍第I項之半導髏裝置之製造方法, 其中’該絕緣物質係從由氧化矽、磷矽酸鹽玻璃及旋塗式 玻璃所構成之族群中選出;該一種導電物質係從由钽及钽 合金所構成之族群中選出,且該另一種導電物質為銅。 4_如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法, 其中L該第一中空空間(5)係沿著為一下層導電線而定出 之路徑延伸’同時該另一種導電物質之片段(8)及留存在 該第一中空空間的該一種導電物質之一部分結合形成該下 層導電線。 5. 如申請專利範圍第4項之半導體裝置之製造方法, 其中,該絕緣物質係從由氧化矽、磷矽酸鹽玻璃及旋塗式 玻璃所構成之族群中選出;該一種導電物質係從由钽及钽 合金所構成之族群中選出,且該另一種導電物質為銅。 6. 如申請專利範圍第丨項之半導體裝置之製造方法, 其中,該步驟a)包含下列次步驟: a-Ι)在形成該結構的一部分之一第四層(3)上形成該 第一層(4);及 a~2)藉由光刻及隨後之蝕刻方式,形成沿著第一層的 該路徑延伸的該第一層中空空間(5)β 7. 如申請專利範圍第6項之半導艎裝置之製造方法, 更包含: e)在該步禅d~2所產生之結構上形成一絕緣物質的第 五層(10);
    第20頁 44-256 六、申請專利範圍 f) 在該第五層(1 0 )中形成一接觸孔,以將該另一種導 電物質之該片段(8)暴露在該接觸孔處; g) 在接觸孔處形成一導電插塞(11/12);及 h) 在該第五層(1〇)上形成一上層導電線(13/14),以 被固定而與該導電插塞(Π/12)接觸。 8. 如申請專利範圍第1項之半導體裝置之製造方法, 其令’該結構更包含一形成在該第一層(24)下的導電物質 之第四層(23) ’而該第一層中空空間(25)係作為一接觸 孔,其開在該第四層(23)的下層端,俾該另一種導電物質 的該片段(28)及留存在該第一中空空間(25)的該第二層 (26)的一部分結合形成一導電插塞。 9. 如申請專利範圍第8項之半導體裝置之製造方法, 其中’該絕緣物質係從由氧化矽、磷矽酸鹽玻璃及旋塗式 玻璃所構成之族群中選出;該一種導電物質係從由组及鈕 合金所構成之族群中選出,且該另一種導電物質為銅。
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JP2003188254A (ja) 2001-12-18 2003-07-04 Hitachi Ltd 半導体装置の製造方法および半導体装置
KR100462762B1 (ko) * 2002-06-18 2004-12-20 동부전자 주식회사 반도체 소자의 구리 배선 형성 방법
KR100467815B1 (ko) * 2002-07-25 2005-01-24 동부아남반도체 주식회사 반도체 소자 및 그 제조 방법
JP2005072238A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置の製造方法
JP5243746B2 (ja) 2007-08-07 2013-07-24 ルネサスエレクトロニクス株式会社 磁気記憶装置の製造方法および磁気記憶装置
JP2016018879A (ja) 2014-07-08 2016-02-01 株式会社東芝 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP6672721B2 (ja) * 2015-11-09 2020-03-25 三菱電機株式会社 半導体レーザーおよびその製造方法
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