TW462112B - Method of forming multi-level coplanar metal/insulator films using dual damascene with sacrificial flowable oxide - Google Patents

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A7 d 6 2 1 12 ___B7____ 五、發明說明（丨） 發明背景 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明關係半導體裝置，更特定而言，關係利用雙鑲嵌 法以犧牲性可流動氧化物形成多層級共平面之金屬/絕緣 體薄膜之改良方法。 半導體製造廠商必須不斷改善半導體裝置之動力與功能 而又保持裝置之大小爲最小。在盡力保持小型裝置之大小 方面，大部份半導體廠商將裝置之個別另件尺寸減至最小 。另外，廠商也於垂直方向積集更多此等另件，與僅利用 程度方向之集積不同，以減少各另件耗用裝置的面積。通 常垂直集積是利用若干導電層於裝置中，例如以業者習用 之通孔或通孔互連，作層級間之接觸而互相連接各個層級 經濟郃智慧財產局員工消費合作社印製 假如個別另件之尺寸變得更小，各個導電層之互連亦將 更加困難。新近解決各個導電層互連問題之途徑涉及一般 所謂鑲嵌（D a m a s c e n e )技術之蝕刻和光罩順序。鑲嵌技術涉 及在絕緣體層中形成多數溝槽而後用金屬塡入|然後拋光 及至溝槽表面而形成所需之金屬圖紋。在一種通常稱雙鑲 嵌之方法中，如前所述之金屬溝槽和通孔互連兩者，在前 述金屬圖紋與各個其他導電層作電性連接時，通常實質上 是同時塡入。在習見之雙鑲嵌技術中，通孔連接通常實質 上是同時與加複金屬化形成。此項技術需要穿過絕緣體的 孔（這些孔最後被金屬或其他導電性物質回塡而形成通孔） 是在隨後加複金屬化中用光光罩層澱積之前形成。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 A7 4621 12 B7_______ 五、發明說明（> ) 舉例而言，第1 A圖是以剖面表示一半導體基材1 1 8 ’底 導電層1 1 6，上複具有通孔1丨5之絕緣物層1 〇 8 °在習見鑲 嵌技術中，待形成之加複金屬化層線紋’是在通孔1 1 5巳 被触刻之後進行°參考第1 B圖’在金屬層之佈線中所用光 阻層102澱積之前，通常以一抗反射塗層]13(下文依業者 所稱以A R C表示）依習知方法澱積於絕緣物層1 〇 8之上表面 上。ARC改善印刷解析度。ARC之澱積操作在通孔1 1 5中造 成一 ARC殘留層1 I 4，高出導電層1 1 6至大約爲” t/_之高度 。繼ARC層I 1 3形成之後，—光阻層1 〇2以習知方法澱積於 ARC層Η 3上。然後光阻用一光罩之圖紋作選擇性曝光。依 所用者爲止或負之光阻1在顯像當中除去已曝光或未曝光 部份而成區域Π 0和1 1 2。然而’在第1 Β圖可見，ARC 1 1 4 實質上未受光阻剝除操作所影響。 爲形成多數個溝槽，ARC層1 1 3和絕緣體1 08兩部份在未 被光阻保護之110和112區中被除去。此項淸除是將晶圓曝 光於第一次蝕刻程序，突破有機的ARC層I 1 3，繼而以第二 次蝕刻構成在絕緣體108中所需之溝槽。然而，在通孔115 中殘留之ARC與蝕刻副產物作用而形成在通孔1 1 5中之邊 牆。此種在通孔1 1 5中之邊牆抑制ARC的作用和氧化物蝕刻 操作，並造成業中稱爲圍籬（Fence)者的形成（第1C圖中之 218)。圍籬218通常實質上與上述ARC殘留物有相同高度__ t '1 =第1 C圖是·橫截面表示半導體基材Π 8，底金屬化層1 1 6 ，用習知鑲嵌技術於加複金屬印刷阻帶之後複上一絕緣物 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----------I I ---I L--I I ---I---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 62112 A7 ____ B7 五、發明說明（夕） 層】0 8，顯示圍籬2 1 8之存在。 如業者所已知，適當的金屬回流是高度依賴澱積金屬之 表面之幾何形狀。圍籬2 1 8之存在阻斷金屬和流動，防礙金 屬平順流人盲溝2 1 2 »此種金屬流入盲溝2 1 2之阻斷可能造 成通孔1 1 5中有空涧之形成，其存在實質上增加所形成通孔 之接觸電咀。因爲所有流經通孔之電流必須由通孔之無空 洞部份負擔，所以空間也可能造成不合格的可靠度問題。 在此情形中1通過通孔之無空洞部份之高電流密度可能造 成通孔金屬的電潛移。長時間的通孔金屬電潛移可能造成 不合格的單位時間失效率（F I T )。在某些情況中，圍籬2 U 可能企使形成電斷路，這是由於阻止充份的金屬流動進入 通孔1 1 5成盲溝2 2 2，以供與下複之導電層Π 6形成電接觸 所致。 爲了解決此項問題，另一先前技術涉及在形成通孔之前 先在絕緣層表面形成溝槽。然而，絕緣層表面未被整平以 共通孔之蝕刻。換言之，無犧牲性物質被澱積於溝槽上以 供整平絕緣物表面而行通孔之蝕刻方因此，被澱積形成通 孔光罩以供通孔蝕刻用之arc或光阻材料須澱積入溝槽之 中’而且通常吻合絕緣物表面的不規則性。在不規則絕緣 物表面的凹入和突起，使ARC和光阻材料難以在通孔蝕刻之 後被除去。此外’也已發現在不規則絕緣物表面之凹陷和 突起’造成光阻解析小的表面幾何形狀上的困難。 因此需要消除習用雙鑲嵌技術所造成的圍離，同時建立 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） — II I 1 - I I I l·---^ ---II - I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 6 2 1 12 a? B7 五、發明說明（十） 實質上平坦的表面，使適合於小的表面幾何形狀的解析度 0 發明槪述 廣泛而言，本發明關於半導體裝置’而更特別昇之’關 係經過澱積於基材上之層疊進行雙鑲嵌蝕刻之改良方法。 根據本發明之…具體例’此層疊包括在底導電層，以及在 底導電層上被澱積的加複絕緣層°此方法包括如下之操作 步驟。首先，在絕緣層頂面形成一溝槽，使溝槽定位於底 導電層上，並於溝槽底部以絕緣材料使之分隔。其次，澱 積可流動之氧化物於絕緣層頂面並進入溝槽，繼而整平可 流動之氧化物低至約爲絕緣層頂面之程度。最後，飩穿在 溝槽中之可流動性氧化物，並穿過溝槽底部之絕緣材料， 低至於底導電層而形成一通孔。 在另一具體例中’揭示一種方法，形成一通孔，使其構 形在層疊中連接底裝置層和加複之導電物。在所揭示之具 體例中，加複之導電物是以澱積構成於一溝槽.Ψ ,此 '溝槽 是形成於絕緣層中而與底裝置層用絕緣材料@ P彳曹底部_ 開。此方法所包括之步驟爲：殿積可流動性氧化物[P絕緣 層頂面上並進入溝槽之中：整平可流動性氧化物至少低至 約爲絕緣層頂面之程度；蝕穿溝槽內的可流動氧化物，並 穿過在溝槽底部之絕緣材料至少至於底裝蔺層而形成通孔

Q 本發明之其他各項標的與優點將自下列詳細說明，配合 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 閱 讀 背 面 之 ;主 項 再 |裝 本 · 頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 621 12 A7 B7 五、發明說明（c) 附圖’以實例證明本發明原理，而得顯彰。 圖式之簡單說明 本發明以附__形中之實例舉例說明1但非月j丨乍丨狼制。 在下列各圖形中，對類似元件採用相同參考編號，以便瞭 解。 第1 A圖爲一橫截面圖’表示利用習知雙鑲嵌技術，於底 導m層之半導體基材上加複一絕緣物層 > 而後形成通孔^ 第I B圖爲一橫截面圖，表示如第1 A圖所示在有底金屬化 之半導體基材上加複一絕緣層，隨後顯現金屬印刷光阻。 第1C圖爲一橫截面圖，表示如第1B圖所示在有底金屬化 之半導體基材上加複一絕緣層，隨後以金屬印刷光阻條。 第2 A圖表示根據本發明之一具體例，形成一半導體結構 ，在第一階段之橫截面圖。 第2 B圖表示根據本發明之一具體例，如第2 A圖所示半導 體結構，在可流動氧化物已被蝕刻返回實質上與絕緣層上 表面共在一平面之橫截面。 第2C圖表示根據本發明之一具體例，如第2B圖所示半導 體結構，隨後形成一通孔之橫截面。 裝----..----訂------I--線 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 嵌书術· 第2D圖衷示根據本發明之一具體例，如第2C圖所示半導 體結構橫截面備供金屬澱積之橫^面。 —流.發-

.-勝-之-一孤繼肩一 \層級共平金屬絕緣 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 澱 一―1行T旨円- 流動氧化物，並穿過溝槽底部之絕緣材料而本卜 科_至底裝匿層 本發明各具體例將參考第2A - 3圖討論如後 然而，孰 此技藝者將易藉在此等爲解釋本發明所用各ρι ®之祥細說 而衍伸至此等有限具體例之外。 10 21 12 A7 _ B7 五、發明說明（έ ) 較佳具體例詳細說明 本發明將以參考若干列舉之具體例提供附圖作詳細說明 «在如下之說明中，許多特定細節將予閫釋以提供對本發 明有澈底瞭解。然而’對於熟諳此技藝者，本發明可以無 須此等特定細節之一部或全部而能實施。其他事項，已爲 熟知之程序步驟將不作詳細解釋以免不必耍而模糊+發明 〇 本發明關於一種用於形成多層級共平面金屬/絕緣體萍 膜之改良方法。根據本發明，用犧牲性可流動氧化物作隹隹 鑲嵌以形成一種複金屬化層，且實質上同時對底裝置層作 電性互連。 在本發明之一具體例中，用以可流動氧化物作雙鑛嵌貪虫 刻，穿過一絕緣層而至一底裝置層，形成通孔。α 1 L 仕所述之

具體例中，一適於金屬澱積之溝槽被形成於絕緣睹TE t稼層頂面之 中，該層定位於底裝置層上。然後以一層可流齡h ㈣勤與化物複 於絕緣層之頂面，再後予以整平以至於約逵紹雄h 遂絶綠層頂之程 度。其優點爲可流動氧化物之整平形成—嘗皆 ' 買頁上爲平坦之 表面，其爲對小的表面幾何形狀的影印解析_ w祈度和隨it _ 積影印材料兩者皆得以改善。然後通孔飾@ > 战穿溝槽內之 本紙張尺度適用中國圉家標準（CNS)A4規格（210 * 297公爱〉 -I-------1--I * I-------訂-----I--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} A7 4 621 12 B7______ 五、發明說明（/ ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第2 A圖舉例說明根據本發明之一具體例之結構4 〇 〇之橫 截面。如所表示’結構包含一基材4 ] 2，其如矽晶圓。其他 半_體基材如砷化鎵、鍺、絕緣體上加砂（S 〇 I - S 1 Π c ο η ο η i n s u 1 a t o r )、或其他半導體材料均所合用。基材可以例如 或輕或重用有預定導電性之摻雜物摻雜以達成預期之電性 。在結構上，例如代尜一種結構，用於製作諸如包括nFET 或pFET (場效電晶體）之裝置和其他包括電容器與電阻等之 裝置等。如此之各種裝置，例如被互連以形成一積體電路 (I C )。如此之I C包括隨機存取儲存器（R AM )。動態隨機存取 儲存器（DRAM)，同步DRAM ( SDRAM)，和唯讀儲存器（ROM )。 所形成之其他1C包括特殊應用積體電路（AS IC-Application spec丨fic 1C)或任何邏輯電路。通常，多個 I C在晶圓上以並聯形成。在加工完成之後，晶圓被切割而 將各個I C分成個別晶片。然後晶片被封裝，成爲可用之最 後產品，例如，消費性產品如電腦系統，行動電話，個人 數位助理（P D A )’和其他產品。然而，本發明就I c之形成作 易予瞭解之說明。另外，I C可以於任何階段加工。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 舉例而言，基材中含有形成基材之中/之上的各個配件（ 未示）。各個配件相當於形成I c之各個裝置。包括於I c上 者爲先前界定之裝置層416’其中如所需要與另一導電層接 觸。通常，裝置層與其他裝置層或配件之間隔以…種介電 材料，被整平而得平坦表面4丨3。裝置層4 1 6，例如代表底 金屬化層之部份。或爲，使裝置層爲高度摻雜之砂，多 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 4 6 2112 A7 B7 五、發明說明（& ) 晶矽層，或如電晶體之源及汲區之有效裝置中任何式之 一部份。在一具體例中’裝置層4 1 6代表.·種DRAM丨c之位 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 元線。 一絕緣層4 1 8被設於表面4 1 3之上。絕緣層含有如氧化石夕 之介電材料。其他材料如包括磷矽酸鹽玻璃（PScn、w @ _ 鹽玻璃（BSG ) ’或硼磷矽酸鹽玻璃（BPSG )等之摻雜的酸鹽f皮 璃。其他絕緣材料也包括例如聚醯亞胺之聚合物。，絕，緣M 可以用例如化學蒸鍍法（CVD )或其他澱積技術殿積於基丰才 上。在此具體例中，絕緣層4丨8可以具有約爲〇·9至2.0微 米範圍之厚度。爲提供平坦之頂面，絕緣層通常被整平 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 習用之平版印刷技術被用於絕緣層之佈線，使形成第一 溝槽4 0 4。此項技術，例如包括在晶圓面上分別澱積a R C和 光阻等層5 1 3和5 0 0，複於絕緣層上。用一包含線紋之光罩 ，光阻層被以選擇性曝於輻射光，其如深紫外線（DUV )或極 紫外線（EUV )發自曝光光源。其他曝光光源所產生射線之具 有DUV和EUV以外之波長者亦可使用。隨所用光阻之爲正或 負，光阻層之曝光或未曝光部份在顯像時被除去而曝露出 絕緣層上相當於溝槽404之部份。 然後晶圓在蝕刻室中被以各向異性蝕刻成爲溝槽。各向 異性蝕刻法包括例如反應離子蝕刻法（R I E 通常’第一各 向異性蝕刻法被用於突破有機的A R C層。如N 2之触刻劑可 被用於蝕刻A R C層。其後，第二各向異性蝕刻依預期之量除 -1 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ) 462112 A7 B7 五、發明説明（1 ) 去絕緣材料而構成溝槽。例如Cj| F 8和〇 2被用作蝕刻劑氣源 以蝕刻絕緣層。 如所农示’溝揹4 0 4代表一種複之金屬化者，將與底裝 置層4 1 6接觸。加複之金屬化層例如爲一導線。此導線隨後 與裝置4 1 6作電性連接而形成通孔，將討論如後’導電層將 與4丨6區接觸。如此’則溝槽4 1 〇之位置在4 1 6區之上。其 他溝槽，其如溝槽4 1 0 ’代表各導線，依所預期之電性接觸 設於其他被界定之區域之上。各溝槽之深度和寬度依設計 之因數而定’其如片料電阻和所用材料。通常，蝕刻是以 計時以求達到預期之深度。在有些具體例中，第二絕緣層（ 未不）被源積於絕緣層4丨8之上。第二絕緣層包括例如一與 第一絕綠層材料不同而可被選擇性蝕刻之介電層。如此使 得第一絕緣材料被當作_•種阻蝕物，因此界定溝槽之深度 。若此’第一絕緣材料不須很厚，而第二絕緣層之厚度約 等於各溝槽所界定之導線厚度。在溝槽404和410形成之後 ’一層可流動氧化物400 ，稱爲玻璃上旋塗（Spitl on glass-SOG)，被澱積於絕緣體418之上表面406上。所述之 具體例中’可流動氧化物爲形成S i 0 2之聚合化合物。可流 動氧化物例如由C ο I. η 1 n g所製之F 0 x。其他可流動氧化物和 各種S 0 G也合使用。在一具體例中，F 〇 χ被用於塡入溝槽。 F0X是以旋塗方法或任何其他習用澱積技術澱積。舉例而言 ’可流動氧化物可以用習用S0G旋塗品將Hydr〇gen silesquioxane層塗於基材上。在一例中，塗複材料可以在 本紙張尺度適用中國S家標準（CNS > A4思格（210X297公嫠） (請先閲讀背面之注意事項再铲烏本頁) -絮· -'β. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 /1 〇2112 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五 '發明説明（丨0 ) 1000-5000RPM(每分鐘轉數）旋塗，同時烘烤基材於一順序 中，爲約1 5 0 °C約1分鐘，約2 5 0 °C約1分鐘，及約3 5 0 °C 約丨分鐘。在某些情形屮，因爲可流動氧化物足一種犧牲性 層，因而可以免去熟化步驟。4 00層有充足厚度塡於各溝槽 中。可流動氧化物在絕緣體4 1 8之卜.表面4 0 6上伸長出至少 約爲"h ”之厚度。通常h隨控制程序之因數而定 < 例如，4 0 〇 層在某些情形中可爲約5 0 0 n m (微毫米）厚。 如第2B圖所示，可流動氧化物層400然後被蝕回至實質 上與絕緣體418之上表面406共在一平面。在所述具體例中 ，絕緣體4 1 8上表面4 0 6被用作阻蝕物。以此情形，實質上 爲平坦之表面402被形成而實質上蓋過溝槽404，同時以實 質上爲平坦之表面4 0 8蓋過溝槽4 1 0。其優點爲絕緣體4 1 8 之上表面4 0 6倂同4 0 2和4 0 8等表面呈現一個實質上平坦之 表面，適合於採用影印時對小的表面幾何形狀之解析。 參考第2C圖，形成一通孔，適合於穿過絕緣層而互連上 複之金屬化層和底裝置層，可以包括如下各項操作。首先 澱積一 ARC層513(通常爲有機物）和光阻層500於絕緣體 418和402與40δ兩表面之上。其次’光阻層500被用業者 習知方法顯影以備蝕刻先C存在於溝槽404屮之「α流動氧 化物，和先前存在於溝槽4 0 4底部之絕緣物4 1 8，川以形成 通孔5 0 8。有機物ARC層5 1 3可以在將晶圓置入一個氧化物 蝕刻室中而被蝕刻，在其中第-飩刻程序爲業者習知之R 1 E ，利用N2蝕刻劑源氣體突破有機ARC層5 1 3於被顯影之光 -1 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2[0X297公釐） ---------夢------ir------^ (請先聞讀背之注意事項存填寫本買) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 462112 A7 B7 五、發明説明（ll ) 阻之曝出部份。一旦ARC層5 1 3被蝕刻，通孔5 0 8被形成， 是用C4 Hs蝕刻劑源氣體和〇2蝕刻劑源氣體之第一用最|虫φ 巳先存在溝糟4 0 4之可流動氧化物5 0 6，繼而用C 4 Η 8触刻 劑源氣體和02蝕刻劑源氣體之第二用量蝕穿絕緣體4 I 8 ， 而利用裝置層4 1 6作爲阻蝕物而形成。在所述具體例中，〇2 蝕刻劑源氣體之第·用量大於〇2蝕刻劑源鉍體之第二用量 〇 在原先存在溝槽4 1 0屮之可流動氧化物可以用絕緣體 5 1 8作阻蝕物而以相似狀況除去。在一具體例中，可流動氧 化物可以用例如A 1·、C 4 Η 8、C 0及/或0 2以R I Ε触法纟虫刻 基材而予除去。 第2 D圖舉例說明根據本發明之一具體例在完成通孔5 0 8 之形成後，其半導體結構400之橫截面。在第2D圖中，在 410和404兩溝槽中之可流動氧化物已被除去，與ARC層和 通孔之蝕刻光光罩亦同。 各種金屬可用習知技術如化學蒸鍍（CVD )，物理蒸鍍（PVD ) ，或低壓化學蒸鍍（LPCVD )等技術澱積。用於CVD、PVD、 和LPCVD之特別裝備和方法因數之選擇爲熟諳半導體加工 技術者能力範圍之內。金屬之澱積（通常以掩蓋形式蓋過半 導體結構之整個表面）塡入溝槽4 I 0和通孔5 0 8，因此實質 上同時形成加複之金屬化並聯合通孔互連至底裝置層4 1 6 用雙鑲嵌技術以犧牲性可流動氣化物形成多層級共平面 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0X297公釐} ---------对衣------1T------線 (請先閱讀背面之注意事項再>寫本頁) 4621 12 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（丨>) f t 正益 薄膜，m 3 μ 在本發明是一具體例中 ，可以包括如下各操作步驟I用f 在步驟8 1 0中，提供有澱積之基材。此層*包括 底裝置層和澱積於該底裝置層上面之絕緣層。參考第2 A圖 ，此基材以基材4 1 2丧示，而底裝置層以裝置層4 I 6表示u 絕緣層4 1 8被表示爲澱積於基材和底裝置層4 1 6之上。 在步驟8 1 5中，在絕緣層頂面中形成一溝槽。在此具體 例中，溝槽被定位於底裝置層之上而以絕緣層澱積於溝槽 底部和底裝置層之間。參考第2A圖，此溝槽以溝槽404表 不 。 在步驟8 2 0中，可流動氧化物層被澱積於絕緣層頂面之 上。此可流動氧化物在第2 A圖中是以可流動氧化物4 0 0表 示。在所述具體例中，可流動氧化物爲一種形成S i 02之聚 合化合物。如所已說明，澱積可用旋塗法或用業者習知之 任何其他習用方法。 在步驟8 2 5中，可流動氧化物被整平至於低及約爲絕緣 層頂面之高度，如第2 B圖所示。然而，在若干情形中 > 允 許進一步整平，例如越過絕緣層頂面原先存在之程度。 第2C圖舉例說明在步驟8 3 0中通孔5 08如何以蝕穿在溝 槽4 0 4中之可流動氧化物和在溝槽4 0 4底部之絕緣屑4 1 8以 至低及底裝置層418而形成。 若千優點可顯示於利用上述方法進行本發明雙鑲嵌蝕刻 以形成通孔。一項如此之優點爲依所述以流動氧化物作雙 -1 4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------I---^ — — — —--I--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 4 621 12 -__B7 五、發明説明（丨夕） 鑲嵌技術’因爲通孔是在絕緣層頂面溝槽形成之後所形成 ’因而不會造成園籬之車實。在此情形屮，在絕緣屑表面 所澱積之ARC材料因爲尙未形成而不致被陷入於通孔之中 u如此無圍籬形成將使隨後之金屬澱積得以讓金屬平順流 入通孔。在此情形中，流入通孔和溝槽的金屬實質上爲均 勻而無因圍籬之發生而出現空洞。如此在金屬澱積中之均 勻性因爲通孔中金屬空洞所造成局部電潛移被減少或實質 上被消除，故而得以改善長期之可靠度》 * 本發明之另一優點是關於可流動氧化物表面是在ARC層 之澱積以前被整平。因爲影印對適當解析小的幾何形狀之 能力關係ARC澱積所發生之表面平坦度，故而盡可能穫得平 坦之表面較爲有利。如所已說明，可流動氧化物可使所成 表面平坦，與習用雙鑲嵌技術相反，可以得到小的幾何形 狀解析度而無須爲最佳光學或電子束印刷設備之取得而投 資。 本發明之若干特點和優點已自所載說明顯示，因此’將 以所附申請專利範圍涵蓋所有如此之特點與優點°另外’ 因爲許多修改和變更將易在熟諳此技之中發生，因而不應 將本發明限制於如所列舉例和所敘述之確切構造和_ $ ° 因此，所有適當之修改和相對事物可以歸入發明範® t 0 ο 參考符號說明 102,(500).....光阻層 本紙張尺度適用中國國家標牟{ CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ---------装------1Τ------0 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4 6 21 12 A7 B7 五、發明説明（丨十） 108,(418),(518)......絕緣體（層） 110,(112).....光阻被除去區域 113,(114).....抗反射塗層 115,(508).....通孔 116........底導電層 118........半導體基材 2 1 2，（ 2 2 2 )....盲溝槽 218........圍籬 400 ........結構；或，可流動氧化物 4 0 2，（ 4 0 8 )，（ 4 1 3 )....平坦表面 4 0 4，（ 4 1 0 )....溝槽 406 ........絕緣層上表面 412........基材 4 1 6........底裝置層 506 .......可流動氧化物 ---------^------1T------0— , {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產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規格（210X 297公釐}

Claims (1)

1. 462112 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍

   解猜委£η太"^"-""众變更原實質灼宠 經濟部皙总財4局§工消費合作社印製 第8 7 1 0 9 6 4 5「使用雙鑲嵌犧牲性可流動氧化物來形成多 層級共平面金屬/絕緣膜之方法」專利案 (89年11月修正） A申請專利範圍： . 1 . 一種進行雙鑲嵌蝕刻以穿透澱積於基材上層疊之方法 ，該層疊係包括一底裝置層、以及一被澱植於該底裝 置層上之絕緣層 > 該方法包含： 在該絕緣層之頂面上形成溝槽’該溝槽係位於該底 裝置層上，並且藉由絕緣材料而與該溝槽之底部隔開 將可流動氧化物澱積在該絕緣層之頂而上，並將之 澱積到溝槽中； 將可流動之氧化物予以整平到約達該絕綠層頂面之 程度； 蝕穿在該溝槽內之可流動氧化物，並且穿透在胃_ 槽底部之絕緣材料而到達該底裝置層上，以形成與_ 槽相連之通孔；以及 在該可流動氧化物上殿積一抗反射層，以促使該倉虫 刻能穿透該可流動氧化物和該絕緣材料。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，另含： 在該蝕刻穿過該可流動氧化物和該絕緣材料之前， 實施該抗反射層之突破蝕刻。 3 .如申請專利範圍第2項之方法，其中該項突破触刻採用 本紙法尺度適用申國國家標準（CNS ) Α4現格（2丨0Χ297公釐） -----------皮------訂------線— . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 462112 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 _ 包括N 2之蝕刻劑源氣體》 4 .如中請專利範圍第2項之方法，其中該項飽穿該可流動 氧化物和該絕緣材料之作用包括： 蝕刻作用根據第一蝕刻因數穿過在該溝槽内之該可 流動氧化物；及 蝕刻作用根據第二蝕刻因數穿過在該溝槽之該.底部 之絕綠材料。 5 .如申請專利範圍第4項之方法，其中至少該兔一因數 及該第二因數中之一包括採用含C 2 F 3之蝕刻劑源氣體 〇 6 .如申請專利範圍第5項之方法，其中該第一因數所含 〇2蝕刻劑源氣體之量大於該第二因數之02蝕刻劑源 氣體之量。 7 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該基材代表矽晶 圓。 8 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該可流動氧化物 代表在玻璃上旋塗之物（S0G )。 -II - - ί-------- n —ii —.1* 1 - (I (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁) 線丨 經濟部智总財是局员工消費合作杜印製 法 之 項 。 丨成 第達 圍法 ¥ 亥 利蝕 專子 請離 申性 如應 9 反 用 用 作 平 整 該 中 其 1 1 之 第 第器 圍 。圍 存 範造範儲 利製利取 專之專存 請路請機 申 電申隨 如體如態 法 方 之 項 法 方。 之 造 項製 積 於 用 被 材 基 該 中 其 ι-τΐΐ- 33 於 用 被 材 基 該 中 其 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) A4現格（210X297公釐） A8 B8 C8 D8 4 6 2112 六、申請專利範園 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 . —種形成通孔之方法’其構成用於連接底裝置層和 層疊之覆蓋導體，該被構成之覆蓋導體被澱積於絕緣 層中所形成之溝糟中’並被在該溝槽底部之絕緣材料 從該底裝置層隔開，該方法包含： 將可流動氧化物澱積於該絕緣層之頂面上，並將之 澱積到該溝槽中； . 將可流動氧化物予以整平到至少約達該絕緣層頂面 之程度； ‘ 蝕刻穿過在該溝槽內之可流動氧化物，並且穿透在 該溝槽底部之絕緣材料，至少到達該底裝置層上，以 形成該與溝槽相連之通孔；以及 於該可流動氧化物上澱積一抗反射層，以便該蝕刻 作用能穿透該可流動氧化物和該絕緣材料。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之方法，其中該蝕刻穿過該可 流動氧化物和該絕緣材料之作用包括： 線丨 經濟部智慧財4局員工消費合作社印製 根據第一蝕刻因數之蝕刻作用實質穿過在該溝槽內 之該可流動氧化物；而且根據第二蝕刻因數之蝕刻作 用穿過在該溝槽底部之該絕緣材料。 ]4 .如申請專利範圍第1 2項之方法，另含： 在穿過該可流動氧化物和該絕緣材料之蝕刻作用之 前，先形成-光光罩於該抗反：射層之上》 1 5 .如申請專利範圍第1 4項之方法’另含： 在使用該光光罩蝕刻穿過該可流動氧化物和該絕緣 本紙悵尺度適用中國國家標準（CNS > A4現格（210X29?公釐） 2 6 4 2 ABICD 六、申請專利範園 材料之前’從事突破該抗反射層之蝕刻。 1 6 .如中請專利範圍第1 5項之方法，其中該突破蝕刻採用 含N2之蝕刻劑源氣體。 1 7 .如申請專利範圍第1 3項之方法，其中該第—因數與該 第—因數至少有一者包含使用含有C4 F3之蝕刻劑源氣 體《 1 8 .如申請專利範圍第1 3項之方法，另含澱積導電材料進 入該通孔和3溝槽以形成該覆蓋的導電體，金電性偶 合該覆蓋導電體與該底裝匱層。 !9.如申請專利範圍第U項之方法，其中該基材被用於動 態隨機存取儲存器之製造。 20 . —種實質上減少在通孔之內形成圍籬之方法，所構成 之通孔用於連接底裝置層和層疊上覆蓋之導電體所構 型之，該覆蓋之導電體被澱積於形成於絕緣層中之溝 槽，並由在該溝槽底部之絕緣材料與該底裝置層間隔 ，該方法包含： 殿積足量之可ilL動氧化物進入該溝槽，使完全覆蓋 該溝槽，並蓋過該絕緣層頂面： 整平該可流動氧化物使至少低至約爲該絕緣層頂面 之程度’以形成實質平坦之表面；並蝕刻穿過在該溝 槽內之b亥可流動¥1化物’且穿過在該溝槽底部之該絕 緣材料，至少低至該底裝置層以形成該通孔。 21.如申請專利範圍第20項之方法，其中該基材被用於動 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格U丨〇X 297公釐） (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 線- 經濟部智葸財是兑：^工消費合作社印製 6 4 2 2 ABCD 六、申請專利範圍 態隨機存取儲存器之製造》 2 2 .如申請專利範圍第2 0項之方法，其中該裝置層代表一 導電層。 2 3 .如申請專利範圍第2 0項之方法，其中該裝置層代表-摻雜之矽層。 -----------士K------1T------^ I - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧5r/t/»;:ac工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）