TWI294647B - Improved etch stop layer - Google Patents

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Simon Lin
Wen Chang
Syun Ming Jang
Mong Song Liang
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Taiwan Semiconductor Mfg
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Description

1294647 五、發明酬⑴ "' 一~ 發明所屬之技術領域 本發明是有關於一種半導體元件及其製程，特別是有 關於一種使用無氮介電蝕刻停止層（N_free dieiectric etching stop layer)之半導體元件及其製程。 先前技術 在半導體元件的製作過程中，係於後段半導體製程 (back end of the line ; BE0L)中利用金屬導線結構以連 結先刖已製備於晶圓上之各式元件，並形成對外連結線路 而完成整體半導體元件的製程。而隨著半導體元件.積集度 的k升’銅金屬搭配鑲嵌式（dainascene)製程的内連線結 構可謂為當今後段製程中金屬導線連結技術之主流。 *..· ' 而上述之鑲欲式（damascene)内連線結構，更可細分 為單鑲嵌（damascene)及雙鑲嵌（dual damascene)兩種， 以雙鑲嵌製程為例，係於半導體基底的介電層上，先行製 作出具有介層洞（via hole)與内連線圖案溝槽（trench)， 接著再以導電金屬材料填滿介層洞和内連線圖案溝槽，配 合以化學機械研磨製程移除介電層上方多餘的金屬後，則 同日守形成出金屬接觸插塞（p 1 Ug)與金屬内連線結構，達到 簡化製程步驟的效果。 而雙鑲嵌製程亦可細分為兩類，一種是先形成介層洞 開口後再形成導線溝槽開口，另一種則是先形成導線溝槽 開口後再形成介層洞開口。 以下以第1A至1F圖說明習知的一種先形成介層洞開口
〇503-9086卿1);取2〇〇2德;〇785;〇831;5_州第 7 頁 1294647 五、發明說明（2) 後再形成導線溝槽開口的雙鑲嵌結構的製造方法。 如第1A圖所示，在已形成既定之金屬内連線結構 102，例如銅或鋁的半導體基底10G上，先形成第一氮化矽 層104 ,接著依序第一介電層1〇6，接著形成一第二氮化矽 層108，接著再形成一第二介電層11〇。其中上述第一氮化 矽層1 04與第二氮化矽層丨〇8係作為蝕刻停止層之用。 / μ接著，如第18圖，在介電層110覆蓋光阻層112，並進 行微影蝕刻製程，在介電層ί〇8上對應内連線結構1〇2之區 域，形成介層洞開口丨丨4。接著以以光阻層丨丨2為幕罩，繼 續蝕刻第二氮化矽層1〇8及介電層丨〇6，而在去除光阻層 11 0後，則於介電層間形成介層洞開口丨丨4，並露出其内之 第一氮化矽層104，如第ic圖所示。 、接著參見第D圖，在介電層11〇上|蓋一光阻層116， 並利用微影製程在光阻層1丨6上定義出導線溝槽圖案丨丨8。 部分的光阻材料會殘留於介層洞114中，形成光阻插塞 116a 〇 接著以光阻層11 6之溝槽圖案為幕罩，蝕刻介電層丨J 〇 至作為蝕刻停止層的第二氮化矽層丨〇8為止，以形成導 溝槽118。 一最後則去除導線溝槽中的第二氮化石夕層1 〇 8以及第一 氮化矽層1 04，如第1 F圖所示。於填入金屬導電材料後， 去除多餘的導電材料後，則形成金屬接觸插塞與金屬内連 線結構120。 在此，蝕刻停止層（在此為第一氮化矽層1 〇 4與第二氮 _ 0503-9086TW(Nl):TSMC2002-0783;0785;0831;shawn.ptd 第 8 頁 1294647 五、發明說明（3) ' ' 化矽層1 0 8)之作用係作為防止上述金屬材料於内部擴散之 阻障層，此外，亦提供了於上述介電層内定義溝槽及介層 洞結構時之蝕刻停止效果（因兩者間構成材質不同，具有 較佳之蝕刻選擇比），可得到較佳之定義後溝槽及介層洞 結構。
然而’由於定義溝槽圖案時的光阻材質會填入之前形 成的介層洞開口内（如光阻插塞116a)，並於後續製程中與 開口中之蝕刻停止層（在此為第一氮化矽層1〇4與第二氮^ 矽層108)構成材料中所逸出（out一gassing)的氮原子（N)及 環境中水氣反應，進而生成鹼性物質並中和光阻材質中的 質子酸，而於顯影後，產生如習知之光阻圖案的底腳 (footing)或底切（undercut)等變形情形（未顯示），並進 =影響轉移後之介層洞或溝槽的外型，邊成介層洞或溝槽 毒化情形（via poisoning or trench p〇isoning)。"
且於後續導電金屬材質的填入後，由於上述原因易容 易於雙鑲嵌圖案中形成金屬導線的不規則形狀。此外，上 述原因也會造成電流於導線和介層洞插塞流動的障礙，而 形成電子遷移孔洞，使得產品可靠度下降。這些問題，均 會嚴重影響内連線（由多層導線和介層窗插塞所構成）的品 而應用含氮介電材料（如氮化石夕或氮氧化矽）於鑲嵌 製程中之作為#刻停止層具有另一問題，由於含氮 料之介電常數偏高（氮㈣Sl3N4約為7 ;氮氧切s刚約為 5.2)，亦會產生如寄生電容之問題，而較不適於當今以銅
1294647
金屬作為導電層材質及搭配低介電常數介電材料（1⑽一 k dielectric)之主流多重内連線結構上之應用。 發明内容 有鑑於此，本發明的主要目的係提供了 一種使用無氮 介電蝕刻停止層之半導體元件及形成此具有無氮介電&刻 停止層之半導體元件製程，適合應用於一般半導體製程或 當今主流之鑲嵌製程。
本發明之無氮介電材料具有較低之介電常數，其所形 成之蝕刻停止層與鄰近之介電層（如低介電常數材料之介 電層）之組合將提供如時依性介電崩潰（time dependence dielectric breakdown ;TDDB)、電致變遷 (electr〇iigrati〇n ; EM)及應力變 __tress migration ; SM)等電性上良好的表現，而採用本發明之無 氮介電材料作為蝕刻停止層具有減低導電構件間之漏電”、 流，進而提升整體元件電性表現之效果。 ^為達上述目的，本發明提供了一種使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體製程，其步驟包括··
提供一半導體基底；依序形成一第一蝕刻停止層及一 第二蚀刻停止層於此半導體基底±，其巾第二#刻停止層 係為一無氮介電材料（N-free dielectric)之蝕刻停止 層，而上述第一蝕刻停止層係為碳化矽（SiC)層；形成一 介電層於第二蝕刻停止層上；依序定義介電層、第二蝕刻 停止層以及第一蝕刻停止層以構成複數個開口於基底上，
0503-9086TW(Nl);TSMC2002-0783;0785;0831;shawn.ptd 第 1〇 頁 1294647
^露出開口内之半導體基底；以及形成一導電層於該等開 者’利用上述製程所形成之使用無氮介電蝕刻 之半導體元件，其結構包括 _ 一半導體基底，其上依序堆疊有一第一蝕刻停止層、 、第一蝕刻停止層以及一介電層，其中第一蝕刻停止層係 為碳化矽（SiC)層；以及至少一導電層，設置於此些膜"層’、 内並接觸該半導體基底，以構成一導電構件。 電曰 件可為一接觸插栓或一導線。 v電構
^ 此外’於上述半導體製程及半導體元件内，第一鍅刻 停止層係藉由電漿加強型化學氣相沉積法（pECVD)所形 成，且為一無氮介電材dielectric)之蝕刻停 止層’而形成該第一蝕刻停止層之製程氣體中實質上只使 用二甲基矽甲烷（trimethylsilane)氣體而不包含有鈍 氣.〇 再者’於上述半導體製程及半導體元件中形成碳化矽 材質之第一蝕刻停止層之操作條件如下：
於工作頻率約為13· 56百萬赫茲（MHz)之高頻射頻電源 (high frequency radio frequence power supply)所提 供之介於50〜500瓦特（Watts)高頻射頻功率（HFRF power);氣體流量介於1〇〇〜1 500每立方公分/每分鐘 (standard cubic centimeter per minute ;SCCM)之三曱 基矽曱烷（1；1^11161±715丨131^;3%8)為製程氣體，且無使用 其他鈍氣製程氣體（如氦氣He);介於0.5〜2托（Torr·)反應
1294647 五、發明說明（6) 壓力；以及介於300〜400。C之反應溫度 此外，上述半導體製程及半導體元件内第二蝕刻停止 層較佳為一碳氧化石夕（S i OC)材質，而本發明中亦揭露了藉 由電漿加強型化學氣相沉積法（PECVD)形成此碳氧化石夕曰 (S i OC)材質之第二餘刻停止層之兩較佳操作條件，其操作 條件分別如下·· 操作條件之一為： 於工作頻率約為！ 3· 56百萬赫茲（MHz)之高頻射頻電源 (high frequency radio frequence power supply)所提 供之介於300〜50 0瓦特（Watts)高頻射頻功率（HFRF power) · 並搭配工作頻率約為900千赫茲（KHz)之低頻射頻電源 (high frequency radio frequence power supply)所提 供之介於0〜200瓦特（Watts)低頻射頻功>(HFRF power); 以三曱基矽曱烷（trimethylsilane ; 3MS)與二氧化石炭（C02) 為製程氣體，其中三曱基矽曱烷氣體流量介於100〜300每 立方公分/每分鐘（SCCM)，而二氧化碳氣體流量介於 350〜1 050每立方公分/每分鐘（SCCM);介於0.5〜2.5托 (Torr·)反應壓力；以及介於3〇〇〜4 00 ° C之反應溫度。 操作條件之二為： 以工作頻率約為13. 56百萬赫茲（MHz)之高頻射頻電源 _ (high frequency radio frequence power supply)所提
供之介於300〜500瓦特（Watts)高頻射頻功率（HFRF power)，並搭配工作頻率約為9〇〇千赫茲（KHz)之低頻射頻 電源（high frequency radio frequence power supply)
0503-9086TWf(Nl):TSMC2002-0783;0785;0831;shawn.ptd 第 12 頁 1294647
五、發明說明（7) 所提供之介於0〜200瓦特（Watts)低頻射頻功率（HFRF power);以三甲基矽甲烷（trimethylsUane ;3Ms)、二氧 化碳（C〇2)與氦氣（He)為製程氣體，其中三甲基矽曱烷氣體 流量介於100〜300每立方公分/每分鐘（SCCM)，而二氧化碳 氣體流量介於35 0〜1 050每立方公分/每分鐘（SCCM)，而氦 氣（He)氣體流量介於4〇(M 2〇〇每立方公分/每分鐘 X (SCCM);介於2〜5托（Torr·)之反應壓力；以及介於 300〜400 ° C之反應溫度。 再者，由上述由第一蝕刻停止層（碳化矽材質，k約 2· 8)及第二蝕刻停止層（碳氧化矽材質，k約為4· 2〜4•㈧所 構成複^之蝕刻停止層，可提供而與鄰近之介電層間（例 如為碳氧化矽材質之低介電材料介電層)良好的蝕刻選擇 效果，除此之外其與鄰近之介電層（如A介電常數材斜之 介電層）之組合亦提供了如時依性介電崩潰（time dependence dielectric breakdown ;TDDB)、電致變遷 (electroiigration ; EM)及應力變遷（stress migration ; SM)等電性上良好的表現，故採用本發明盔 氮介電材料之蝕刻停止層將可大幅減低金屬結構間之^ 流，而提升整體元件之電性表現。 /' $ 此外，本發明亦提供了另一種使用無氮介電蝕刻 層之半導體製程，其步驟包括： τ止 •提供一半導體基底；形成一第一蝕刻停止層於上 導體基底上，其中第一蝕刻停止層係為碳化矽（Sic)層· 形成一介電層於上述第一蝕刻停止層上；依序定義介9電層
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以及第一蝕刻停止層以構成複數個開口於該基底上， 出該等開口内之基底；以及形成一導電層於該等開口内路 再者，利用上述製程所形成之使用無氮介電蝕刻 層之半導體元件，其結構包括·· T 一半導體基底，其上依序堆疊有一第一蝕刻停止層以 及一介電層’其中第一蝕刻停止層係為碳化矽（§丨c )層； 以及至少一導電層，設置於此些膜層内並接觸半導體基 底，以構成一導電構件。而此導電構件可為一接觸插栓 一導線。 ^ ^此外，於上述半導體製程及半導體元件内，第一蝕刻 停止層係藉由電漿加強型化學氣相沉積法（pECVD)所形 成’且為一無氮介電材料（N — free die 1 e c t r i c)之钱刻停 止層’而形成該第一蝕刻停止層之製程氣體中實質上只使 用二曱基矽曱烷（trimethylsilane)氣體而不包含有鈍 氣。 再者，於上述半導體製程及半導體元件中形成碳化石夕 材質之第一姓刻停止層之操作條件如下··
於工作頻率約為1 3 · 5 6百萬赫茲（Μ Η z)之高頻射頻電源 (high frequency radio frequence power supply)所提 供之介於100〜1000瓦特（Watts)高頻射頻功率（HFRF power);氣體流量介於150〜1 500每立方公分/每分鐘 (standard cubic centimeter per minute ;SCCM)之三曱 基矽甲烷（trimethylsilane ;3MS)為製程氣體，且無使用 其他鈍氣製程氣體（如氦氣He);介於0.5〜2托（Torr.)反應
1294647 五、發明說明（9) 壓力；以及介於300〜400。C之反應溫度 再者，由於上述第一蝕刻停止層係完全由碳化矽材質 所構成，可提供與鄰近之介電層間（如為碳氧化矽材質之、 低介電材料介電層）更為良好的蝕刻選擇效果，除此之外 其具有更為低之介電常數（k約為2· 8)，與鄰近之介電層 (如碳氧化矽材質低介電常數材料之介電層）之組合亦&供 了如時依性介電崩潰（time dependence dielectric breakdown ;TDDB)、電致變；em) 及應力變遷（stress migration ; SM)等電性上良好的表 現，故採用本發明之無氮介電材料之蝕刻停止層將可大幅 減低半導體結構間之漏電流，而提升整體元件之電性表 現。 ▲為了讓本發明之上述目的、特徵、及優點能更明顯易 懂’以下配合所附圖式，作詳細說明如下： 實施方式 第一實施例 以下以第2A至2D圖說明本發明之使用無氮介電蝕刻停 止層之半導體製程。
、首先，請參照第2A圖，提供一半導體基底200，例如 為一矽基底’其上形成有元件及内連線，為簡化圖示，此 處僅繪示出一平整基底，藉由一沉積程序2〇2於半導體基 底2 00上先形成第一蝕刻停止層2〇4，其厚度介於1〇〜8〇埃 (A)。而形成此第一蝕刻停止層2〇4之沉積程序202例如藉
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由電漿加強型化學氣相沉積法（pUsma enhaneed chemical vapor deposition ;PECVD)所完成，且實質上 只使用二甲基矽甲烷^“㈣讣“以“⑽丨㈣幻為製程氣 體，無使用其他如氮氣、氦氣等鈍氣所形成，為一碳化矽 (Si C)材質之膜層，其介電常數約為2.8。 而上述沉積程序202之較佳操作條件如下：， (a) :以工作頻率約為13· 56百萬赫茲（MHz)之高頻射 頻電源（high frequency radio frequence power supply)所提供之介於50〜500瓦特（Watts)高頻射頻功率 (HFRF power)，較佳之功率約為50〜20〇瓦特（Watts); (b) ·以氣體流量介於1〇〇〜1500每立方公分/每分鐘 (standard cubic centimeter per minute ; SCCM)之三甲 基矽曱烷（1：141116 1:1^15丨1&1^;3乂3)為製:^氣體，較佳之製 程氣體流量約為150每立方公分/每分鐘（scCM)，無使用其 他純氟製程氣體（如氦氣H e)’可形成結構較緻密之碳化石夕 (S i C)薄膜； (c) :反應壓力介於〇·5〜2托（Torr·)，較佳之反應壓 力約為1· 7托（Torr·)，反應壓力較低具有減低表面缺陷 (surface defects)之功效；以及 (d) :反應溫度介於300〜400 ° C，較佳之反應溫度約 Φ 為350 0 C 。 接著’請參照第2 B圖’藉由一沉積程序2 〇 6於第一 |虫 刻停止層204上形成一第二蝕刻停止層208，其厚度介於 500〜700埃（A)。而形成此第二蝕刻停止層208之沉積程序
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2 Ο 6例如藉由带i 精由電漿加強型化學氣相沉積法（Plasma enhanced chf^mi ι # emical vaP〇r deposition ; PECVD)所形成 、貝較佳為碳氧化矽（Si〇c)材質之膜層，具有約為 4.2〜4.5之介電常數。 而上述沉積程序206中利用電漿加強型化學氣相沉積 二 CVD)所形成第二蝕刻停止層2 0 8之碳氧化矽（S i 0C)材 料，在此本發明則提供了沉積程序2〇6中兩種較佳之操作 條件、，於操作條件-中係採兩種製程氣體以形&此碳氧化 料，而於操作條件二中係採用三種製程氣體以形成此 石厌氧化石夕材料，以上之操作條件將個別地簡述如下： 操作條件一 (a) ·以工作頻率約為13· 56百萬赫兹（MHz)之高頻射 頻電源（high frequency radio frequer^e power supply)所提供之介於3〇〇〜瓦特高頻射頻功率 (HFRF power) ’較佳之高頻射頻功率約為4〇〇瓦特（WaUs) 並搭配工作頻率約為9〇〇千赫茲（KHz)之低頻射頻電源 (high frequency radio frequence power supply)所提 供之介於0〜200瓦特（Watts)低頻射頻功率（HFRF power)， 而較佳之低頻射頻功率約為50〜2〇〇瓦特（Watts);
(b) :以三甲基矽甲烷（trimethylsilane ;3MS)與二 氧化碳（C〇2)為製程氣體，其中三曱基矽甲烷氣體流量介於 100〜300每立方公分/每分鐘（SCCM)，較佳之三甲基石夕甲烧 氣體流量約為100每立方公分/每分鐘（SCCM)，而二氧化碳 氣體流量介於350〜1 050每立方公分/每分鐘（SCCM)，較佳
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之一氧化碳氣體流量約為350每立方公分/每分鐘（SCCM); (c) ·反應壓力介於〇·5〜2·5托（Torr·)，較佳之反應 壓力介於為1· 5〜1· 9托（Torr·)，反應壓力較低具有減低表 面缺陷（surface defects)之功效；以及 (d) ·反應溫度介於3〇〇〜4〇〇。C，較佳之反應溫度約 為 3 5 0 C 〇 , 操作條件二 (a) :以工作頻率約為ι3·56百萬赫茲（MHz)之高頻射 頻電源（high frequency radio frequence power
supply)所提供之介於3〇〇〜5〇〇瓦特（Watts)高頻射頻功率 (HFRF power) ’較佳之高頻射頻功率約為4〇〇瓦特（Watts) 並搭配工作頻率約為900千赫茲（KHz)之低頻射頻電源 (high frequency radio frequence power supply)所提 供之介於0〜200瓦特（Watts)低頻射頻功率（HFRF power)， 而較佳之低頻射頻功率約大約5〇〜2〇〇瓦特（Watts);
(b) ·以二曱基石夕甲烧（trimethylsilane ;3MS)、二 氧化碳（C02)與氦氣（He)為製程氣體，其中三曱基矽曱烷氣 體流量介於100〜300每立方公分/每分鐘（SCCM)，較佳之三 甲基石夕甲烷氣體流量約為1〇〇每立方公分/每分鐘（SCCM)， 而二氧化碳氣體流量介於350〜1050每立方公分/每分鐘 (SCCM)，較佳之二氧化碳氣體流量約為35〇每立方公分/每 分鐘（SCCM)，而氦氣（He)氣體流量介於400〜1 200每立方公 分/每分鐘（SCCM)，較佳之氦氣氣體流量約為4〇〇每立方公 分/每分鐘（SCCM);
0503-9086TW(Nl);TSMC2002-0783;0785;0831;shawn.ptd 第 18 頁 1294647 五、發明說明（13) (c) :反應壓力介於2〜5托（T〇rr.)，較佳之反應壓力 介於為3〜4托（T〇rr.)，反應壓力較低具有減低表面缺陷 (surface defects)之功效；以及 (d) :反應溫度介於300〜400。c，較佳之反應溫度約 為350 。 c 〇 ^在此，本發明之上述第一蝕刻停止層204與第二蝕刻 停止層208可視為一複合之雙層蝕刻停止層，其中第二 蝕刻停止層208杈第一蝕刻停止層2〇4為厚且此雙層停止層 ESL具有一介於5〇〇〜700埃（人）之整體厚度，而其整體之介 電常數也可更減低為介於2.8〜4.2間。 且於先前形成之第一蝕刻停止層2〇4(碳化矽材質）之 沉積過程中’由與所使用之反應氣體（在此為三甲基矽曱 =)除了不含氮原子⑻外’亦不含有氧凉子⑻，故於沉 =程中對於位於其下方先前存在於半導體基底2〇〇内之 :有7L件或内連線之裸露表面（在此未顯示）不會有氧化其 =之顧慮’可維持元件或内導線表面結構之完整性而不 =電性表現造成影響，並於此平整之半導體基底2〇〇上 :由：第-蝕刻停止層204及厚度較第一蝕刻停止層2〇4為 f之第二姓刻停止層2 0 8 (碳氧化石夕材質）以構成一複合之 蝕刻停止層ESL。 請參照第2C圖，接著形成介電層21〇於上述第二蚀刻 如為利用化學氣相沈積(cvd)方式沈積之摻 :-：化矽(flu〇rinated Si〇2，FSG)或應用材料公司之里 鑽石薄膜或低介電常數之碳氡化矽材料(Si〇c i〇w_k)以作’
1294647 五、發明說明（14) 其材質。接著進行一般微影蝕刻製程（未顯示），在介電層 210上對應於位於半導體基底2〇〇内之元件或内連線之區域 (未顯示），依序定義介電層210、第二蝕刻停止層208及第 一钱刻停止層204以構成複數個開口 212，並露出開口 212 内之基底表面。
接著參見第2D圖，於開口 21 2内填入如銅、鋁或鎢等 導電材料後’並去除多餘的導電材料後（例如利用一化學 機械研磨程序），以形成一導電層2 14於開口 21 2内。而上 述導電層21 4之功用，除了可作為連接元件之接觸插栓構 件外’亦可依實際需要調整開口 212之線寬，以於開·口 21 2 内形成應用為導線構件之導電層214。 如此’藉由上述製程所形成之半導邀元件，其結構如 第2D圖所示，包括： 半導體基底200，其上依序堆疊有第一蝕刻停止層 2^4、第二蝕刻停止層208以及介電層21〇，其中第一蝕刻 停止層係為奴化石夕（S i C)層；以及至少一導電層21 4 (在此 顯示為兩個），設置於上述膜層内並接觸半導^基底2〇{)， 以構成-導電構件，而此導電構件可為—接觸插栓或一導 第二實施例 以下以第3A至3C圖說明本發明之另 刻停止層之半導體製程。 一使用 無氮介電蝕
半導體基底3 0 0，例如 内連線’為簡化圖示，此 首先，請參照第3A圖，提供 為一石夕基底，其上形成有元件及
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處僅繪不出一平整基底，藉由一沉積程序3〇2於半導體基 底300上先形成第一蝕刻停止層3〇4，其厚度介於4〇〇~7〇〇 埃（A)。而形成此第一蝕刻停止層3〇4之沉積程序3〇2例如 藉由電漿加強型化學氣相沉積法（plasma enhanced chemical vapor deposition ;PECVD)所完成，且實質上 只使用三曱基矽曱烷（tri me thy 1 si lane ; 3MS)為製程氣 體’無使用其他如氮氣、氦氣等鈍氣所形成，為一碳化石夕 (SiC)材質之膜層，其介電常數約為2.8。 而上述沉積程序3 0 2之較佳操作條件如下： (a) :以工作頻率約為13· 56百萬赫茲（MHz)之高頻射 頻電源（high frequency radio frequence power supply)所提供之介於l〇(M 000瓦特（Watts)高頻射頻功率 (HFRF power)，較佳之功率約為loo瓦轉（watts); (b) :以氣體流量介於150〜1 50 0每立方公分/每分鐘 (standard cubic centimeter per minute ;SCCM)之三甲 基矽曱烷（trimethy Isi lane ; 3MS)為製程氣體，無使用其 他如氮氣、氦氣等鈍氣所形成，較佳之氣體流量約為丨5 〇 每立方公分/每分鐘（SCCM)，可形成結構較緻密之碳化石夕 (S i C)薄膜； (c) :反應壓力介於0· 5〜2托（Torr·)，較佳之反應壓 + 力約為1. 7托（Torr·)，反應壓力較低具有減低表面缺陷 (surface defects)之功效；以及 (d) :反應溫度介於300〜400 ° C，較佳之反應溫度約 為350 。 C 〇
0503-9086TWf(Nl):TSMC2002-0783;0785;0831;shawn.pt(i 第 21 頁 1294647 五、發明說明（16) 於此第一蝕刻停止層3〇4(碳化矽材質）之沉積過程 中由與所使用之製程氣體（在此為三甲基碎甲烧）除了不 含氮原子（N)外，亦不含有氧原子（0)，故於沉積過程中對 於位於其下方先前存在於半導體基底300内之暨有元件或 内連線之裸露表面（在此未顯示）不會有氧化其表面之顧 慮，可維持元件或内導線表面結構之完整性而不對其 表現造成影響。 古請參照第3β圖，接著形成介電層306於上述第一蝕刻 停止層304上，例如為利用化學氣相沈積（CVD)方式沈積之 摻氟二氧化矽（flU0rinated Si%，FSG)或應用材料公司 黑鑽石薄膜或低介電常數之碳氧化矽材料（Si〇c 1〇w —k)以 作為其材質。接著進行—般微影㈣製程，在介電層3〇6 ^對應於位於半導體基底300内之元件或内連線之區域（ =)，依序定義介電層306及第一名虫刻停止層3〇4以構成 複數個開口 308，並露出開口3〇8内之半導體基底表面。 接著參見第3C圖’於開口3〇8内填入如銅、雀呂或鶴等 j金屬材料後，並去除多餘的導電材料後（例如利用化 ::相沉積法），以形成—導電層31〇於開口3〇8内。而上 電Γ10之功用，除了可作為連接元件之接觸插栓構 第3C::示藉：；述製程所形成之半導體元件，其結構如 半導趙基底300 ’其上依序堆#有第_#刻停止層3〇2
〇5〇3-9086TW(Nl):TSMC2002-0783;0785;0831;shawn.ptd 第 22 1294647 五、發明說明（17) ---—^- 以及介電層306，其中繁一斜岁丨古l庶〆丄 τ ^ 蝕刻分止層係為碳化矽（S i C) 層；以及至少一導電層31〇(在此顯示為兩個），設置於上 述膜層内並接觸半導體基底300，以構成一導電構件，、而 此導電構件可為一接觸插栓或一導線結構。 電性評估 在此以第一及第二實施例中所揭露之具有本發明之無 氮介電蝕刻停止層之半導體元件（第2j)圖及第3C圖所示） 為電性評估對象，在此導電層（214及31〇)視為一金屬導線 結構，而兩導線間之間距則與其導線線寬相同（約為〇. i 2 //m) ’所使用之介電層材質為介電常數約為黑鑽石薄膜 (black diamond)，其厚度約為200 0〜7000埃，而金屬導線 之材質為銅金屬，評估改變所使用之飿刻停止層材質（整 體厚度約為5 5 0埃）’其整體（餘刻停止層與鄰近之介電層） 電性表現之變化，其評估項目則分為以下3項： (1) ·•時依性介電崩潰（time dependence dielectric breakdown ； TDDB)； (2) ··電致變遷（electro-migration ;EM);以及 (3) :崩潰電壓（breakdown voltage ;Vbd)。
0503-9086TWf(Nl);TSMC2002-0783;0785;0831;shawn.ptd 第 23 頁 1294647 五、發明說明（18) 表一：評估結果 铉刻停土層组成 結構 TDDB @3.6V，125 PC (years) EM @3.6V，125〇C (A/cm2) Vbd @lmA/cm2 (MV/cm) SiC+反應條件1 之 SiOC(w/o He) 4·1*107 7*105 -4.4 SiC+反應條件2 之 SiOC(w/ He) 9·7*109 1*106 -3.3 SiC only Ν/Α N/A -5 業界標準 10 5.5*105 本發明之三種蝕刻停止層結構，其實際應用於半導體 製程中之評估結果，皆能符合業界標準，且於wTDDB及龍 項目中，更遠優於當今業界之標準，本發明之無氮介電材 料其應用於半導體製程中以作為蝕刻停止層之用，可符合 深次微米世代之半導體製程之要求。 〃 口 本發明之實施例係以一單鑲嵌式半導體製程作為說 明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍 内，當可作各種之更動與潤飾，將本發明之無氮介電材 蚀刻停止層更應用於雙鑲嵌半導體製程或一般之半導體/ 程’故不在此加以限定本發明之無氮介電材料蝕刻停止^
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1294647 圏式簡單說明 第1 A至1 F圖係說明習知的一種先形成介層洞開口後再 形成導線溝槽開口的雙鑲嵌結構的製造方法。 第2A至2D圖係說明本發明第一實施例中所使用之無氮 介電姓刻停止層之半導體製程。 第3 A至3 C圖係說明本發明第二實施例中所使用之無氮 介電餘刻停止層之半導體製程。 符號說明 104〜第一氮化石夕層； 108〜第二氮化石夕層； 11 2 :，、11 6〜光阻層； 11 6 a〜光阻插塞； 連線結構； 100、200、300〜半導體基底 102〜内連線結構； 106〜第一介電層； 110〜第二介電層； 114〜介層洞開口； 120〜金屬接觸插塞與金屬内 2 0 2、2 0 6、3 0 2〜沉積程序； ESL〜雙層餘刻停止層； 2 0 4、3 0 2〜第一餘刻停止層； 208〜第二钱刻停止層；胃 210、306〜介電居· 212、308〜開口； 214、310〜導電 ^ : 日<1

Claims (1)

1294647 92115180 你年尸月曰_修正李 六、申 1 · 一種使用無氮介電蝕刻停止層之半導體一製程，包括 下列步驟： ； ? ^ Jr\ fevf^； 提供一半導體基底； * 1 iv, ί ., r·」—Ί t ....................., $ 依序形成一第一蝕刻停止層及一 ^二蝕刻停止層於該 半導體基底上，其中該第二蝕刻停止層係為一無氮介電材 料（N-free dielectric)之蝕刻停止層，而該第一蝕刻停 止層係為碳化矽（S i C)層； 形成一介電層於該第二蝕刻停止層上； 依序定義該介電層、該第二蝕刻停止層以及該第一姓 刻停止層以構成複數個開口於該基底上，並露出該等開口 _之半導體基底；以及 形成一導電層於該等開口内。 v Ί 2·如申請專利範圍第1項所述之使用無氮介電蝕刻停 止層之半導體製程’其中該第一钱刻停止層係藉由電漿加 強型化學氣相沉積法（PECVD)所形成。 ’ 3·如申請專利範圍第丨項所述之使用無氮介電蝕刻停 ；：止層之半導體製程，其中該第一蝕刻停止層係為一無氮介 ’材料（N-free dielectric)之蝕刻停止層。 4.如申請專利範圍第ί項所述之使用無氮介電蝕刻 ;止層之半導體製程，其中形成該第一蝕刻停止層之 τ 良體中實負上只使用三甲基矽甲烷（trimethy lsi ^ 臀； 而不包含有鈍氣。 孔體 5·如申請專利範圍第丨項所述之使用無氮 止層之半導體製程’其中該第一蚀刻停止層係於5〇~二
1294647 ----案號92115180_年月日 修正__ 六、申請專利範圍 特（Watts)高頻射頻功率（HFRF power)下所形成。 6·如申請專利範圍第5項所述之使用無氮介電蝕刻停 止層之半導體製程，其中該高頻射頻功率之工作頻率大體 為13· 56百萬赫茲（MHz)。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之使用無氮介電蝕刻停 止層之半導體製程，其中該第一蝕刻停止層係於〇·5〜2托 (Torr·)之反應壓力下所形成。 8_如申請專利範圍第1項所述之使用無氮介電蝕刻停 止層之半導體製程’其中形成該第一鍅刻停止層之該預定 反應條件中，係於30 0〜400。C之反應溫度下所形成。 9 ·如申請專利範圍第1項所述之使用無氮介電蝕刻停 止層之半導體製程，其中該第一蚀刻停止層係於1qq~15〇〇 每立方公分/每分鐘（SCCM)之三曱基矽甲烷 (trimethylsilane)氣體流量下所形成。 I 〇·如申請專利範圍第1項所述之使用無氮介電蝕刻停 止層之半導體製程，其中該第一蝕刻停止層之厚度介於 10〜80 埃（A)。 ' II ·如申請專利範圍第1項所述之使用無氮介電蝕刻停 止層之半導體製程，其中該第二蝕刻停止層係為一碳氧化 石夕（S i 0 C)材夤，其形成方法係藉由電漿加強型化學氣相沉 積法（PECVD)，使用三曱基矽曱烷（trimethylsilane)與二 氧化碳（co2)為製程氣體所形成。 、 12·如申請專利範圍第11項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體製程，其中該第二蝕刻停止層係於
1294647 Λ_Μ 案號 921Η18Π 六、申請專利範圍 300〜500瓦特（Watts)高頻射頻功率（HFRF power)下及 0〜200瓦特（Watts)低頻射頻功率（LFRF power)下所形成。 1 3 ·如申請專利範圍第1 2項所述之使用無氮介電韻刻 停止層之半導體製程，其中該高頻射頻功率之工作頻率大 體為13.56百萬赫茲（MHz)，而該低頻射頻功率之工作頻率 大體為900千赫茲（KHz)。 14·如申請專利範圍第11項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體製程，其中該第二蝕刻停止層係於〇. 5〜2. 5托（Torr·)之反應壓力下所形成。 1 5 ·如申請專利範圍第11項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體製程，其中該第二蝕刻停止層係於 30 0〜40 0 ° C之反應溫度下所完成。 1 6·如申請專利範圍第11項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體製程，其中該第二蝕刻停止層係於 100〜300每立方公分/每分鐘（SCCM)之三甲基矽曱烷 (trimethylsi lane)氣體流量下以及於350〜1 050每立方公 分/每分鐘（SCCM)之二氧化碳氣體流量下所形成。 1 7·如申請專利範圍第1項所述之使用無氮介電蝕刻停 止層之半導體製程，其中該第二蝕刻停止層之厚度介於 500〜700 埃（A)。 18·如申請專利範圍第1項所述之使用無氮介電蝕刻停 止層之半導體製程，其中該第二蝕刻停止層係為一碳氧化 石夕（S i 0 C)材質，其形成方法係藉由電漿加強型化學氣相沉 積法（PECVD)，使用三甲基石夕甲院（trimethylsilane)、二
0503-9086twfl(nl);tsmc2002-0783;0785;0831;Shawn.ptc 第 30 頁 1294647 _案號92115180 玍 3 日 修正_ 六、申請專利範圍 氧化碳（C02)及氦氣（He)為製程氣體所形成。 1 9·如申請專利範圍第1 8項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體製程，其中該第二#刻停止層係於 300〜500瓦特（Watts)高頻射頻功率（HFRF power)下及 0〜200瓦特（Watts)低頻射頻功率（LFRF power)下所形成。 2 0 ·如申請專利範圍第1 9項所述之使用無氮介電餘刻 停止層之半導體製程，其中該高頻射頻功率之工作頻率大 體為13.56百萬赫茲（MHz)，而該低頻射頻功率之工作頻率 大體為900千赫茲（KHz)。 21 ·如申請專利範圍第1 8項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體製程，其中該第二蝕刻停止層係於2〜5托 (Torr·)之反應壓力下所形成。 2 2 ·如申請專利範圍第1 8項所述之使用無氮介電钱刻 停止層之半導體製程，其中該第二蝕刻停止層係於 300〜400° C之反應溫度下所形成。 23·如申請專利範圍第18項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體製程’其中該第二餘刻停止層係於 100〜300每立方公分/每分鐘（SCCM)之三曱基矽甲烧 (trimethyl si lane)氣體流量下、3 50〜1 050每立方公分/每 分鐘（SCCM)之二氧化碳氣體流量下以及4〇〇〜12〇〇每立方公 分/每分鐘（SCCM)之氦氣氣體流量下所形成。 24.如申請專利範圍第丨項所述之使用無氮介電蝕刻停 止層之半導體製程，其中該第二蝕刻停止層之材質為碳氧
1294647 ^^一宏號 92Π518Π_年 月—日 修正 六、申請專" " · ' 〜〜^ 25·如申請專利範圍第1項所述之使用無氮介電餘 ，層之半導體製程，其中該介電層材質為低介電常數 氧化矽材料（SiOC low-k)。 石炭 2 6·如申請專利範圍第1項所述之使用無氮介電钮 止層之半導體製程，其中該導電層材質為鋼、鋁或鶴’ 27· —種使用無氮介電蝕刻停止層的半導體製程，勺 括下列步驟： 匕 提供一半導體基底； 形成一第一蝕刻停止層於該半導體基底上，而該第— 钱刻停止層係為碳化矽（sic)層，其中形成該第一钱x刻 止層之製程氣體中實質上只使用三甲基矽甲烷 "T (trimethylsi lane)氣體而不包含有鈍氣； 形成一介電層於該第一餘刻停止層上； 依序定義該介電層以及該第一蝕刻停止層以構成 個開口於該基底上，並露出該等開口内之基底；以及子 形成一導電層於該等開口内。 28·如申請專利範圍第27項所述之使用無氮介電钱刻 停止層之半導體製程，其中該第一蝕刻停止層係為一/ 材料（N-free)之蝕刻停止層。 「 29·如申請專利範圍第27項所述之使用無氮介電餘刻 停止層之半導體製程，其中該第一蝕刻停止層係藉由電^冬 加強型化學氣相沉積法（PECVD)所形成。 9 30.如申請專利範圍第27項所述之使用無氮介電餘刻 停止層之半導體製程，其中該第一蝕刻停止層係於 χ
1294647 _案號 92115180_年月日___ 六、申請專利範圍 〜^' 100〜1000瓦特（Watts)高頻射頻功率（HFRF power)下所开4 成。 31·如申請專利範圍第30項所述之使用無氮介電麵刻 停止層之半導體製程，其中該高頻射頻功率之工作頻率"大 體為13· 56百萬赫茲（MHz)。 32·如申請專利範圍第27項所述之使用無氮介電麵刻 停止層之半導體製程，其中該第一蝕刻停止層係於〇 . 5二2 托（Torr·)之反應壓力下所形成。 33·如申請專利範圍第27項所述之使用無氮介電敍刻 停止層之半導體製程，其中該第一蝕刻停止層係於 X 300〜400 ° C之反應溫度下所形成。 34·如申請專利範圍第27項所述之使用無氮介電餘刻 停止層之半導體製程，其中該第一蝕刻停止層係於 150〜1500每立方公分/每分鐘（SCCM)之三甲基矽甲燒 (trimethylsilane)氣體流量下所形成。 35.如申請專利範圍第27項所述之使用無氮介電餘刻 停止層之半導體製程，其中該第一蝕刻停止層之厚度介"於 40 0 〜70 0 埃(A)。 又 、 36·如申請專利範圍第27項所述之使用無氮介電#刻 停止層之半導體製程，其中該介電層材質為低介電常數之 碳氧化矽材料（SiOC low-k) ° 37·如申請專利範圍第27項所述之使用無氮介電钱刻 停止層之半導體製程，其中該導電層材質為銅、銘或鶴"。 38· —種使用無氮介電蝕刻停止層之半導體元件，包
0503-90B6twfl(nl)；tsmc2002-0783;0785;0831;Shawn.ptc $ 33 ΐ " " ~ 1294647
括： 半導，基底，其上依序堆疊有一第一蝕刻停止層 係 蝕刻停止層以及一介電層，其中第一蝕刻停止層 碳化矽（S i C )層；以 至> 一導電層’設置於該等膜層内並接觸該半導體 底，以構成一導電構件。 ^ 3 9 ·如申明專利範圍第3 8項所述之使用無氮介電钱刻 ^止層之半導體元件，其中形成該第一蝕刻停止層之製程 氣體中只質上只使用三甲基矽甲烧（trimethylSilane)氣 體而不包含有鈍氣。 ^ 40·如申請專利範圍第38項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該第一蝕刻停止層係藉由電襞 加強型化學氣相沉積法（PECVD)所形成。 41 ·如申晴專利範圍第3 8項所述之使用無氮介電钱刻 停止層之半導體元件，其中該第一蝕刻停止層係為一無氮 介電材料（N-free dielectric)之蝕刻停止層。 42·如申請專利範圍第38項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該第一蝕刻停止層係於介於 50〜500瓦特（Watts)高頻射頻功率（HFRF power)下所形 成0 43·如申請專利範圍第42項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該高頻射頻功率之工作頻率大 體為13. 56百萬赫茲（MHz)。 44·如申請專利範圍第38項所述之使用無氮介電蝕刻
(^(B-WS^wmnlLtsincMOhO^LCmtO^UShawn.ptc 第 34 頁 1294647 _ 案號 92115180__生月_§-fe__ — 六、申請專利範圍 停止層之半導體元件，其中該第一蝕刻停止層係於〇· 5〜2 托（Torr·)之反應壓力下所形成。 45·如申請專利範圍第38項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該第一蝕刻停止層係於 300〜400 ° C之反應溫度下所形成。 46·如申請專利範圍第38項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該第一#刻停止層係於 100〜1 500每立方公分/每分鐘（SCCM)之三甲基矽甲烷 (trimethylsilane)氣體流量下所形成。 47·如申請專利範圍第38項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該第一蝕刻停止層之厚度介於 10〜80 埃（A) 〇 48·如申請專利範圍第38項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該第二蝕刻停止層係為一碳氧 化矽（S i 0C)材質，係藉由電漿加強型化學氣相沉積法 (PECVD)，使用三甲基矽甲烷（tr imethy lsi lane)與二氧化 破（002)為製程氣體所形成。 刻
49·如申請專利範圍第48項所述之使用無氮介電钱 停止層之半導體元件，其中該第二蝕刻停止層係於 300〜500瓦特（Watts)高頻射頻功率（HFRF power)下及 0〜200瓦特（Watts)低頻射頻功率（LFRF power)下所形成。 50·如申請專利範圍第49項所述之使用無氮介電#刻 停止層之半導體元件，其中該高頻射頻功率之工作頻率大 體為13.56百萬赫兹（MHz)，而該低頻射頻功率之工作頻率
0503-9086twfl(nl);tsmc2002-0783;0785;0831;Shawn.ptc 第 35 頁 1294647 皇號92misn 六、申請專利範圍 大體為9 0 0千赫茲（KHz)。 51·如申請專利範圍第48項所述之使用 停止層之半導體元件，其中該第二蚀刻停止：係;於電〇 = 5托（Torr.)之反應壓力下所形成。 伸於2. 52·如申請專利範圍第48項所述之使用無 停止層之半導體元件…該第二姓刻停止層係於電㈣ 30 0〜400。C之反應溫度下所完成。 ^ 53·如申請專利範圍第48項所述之使用無氮介電蝕 停止層之半導體元件，其中該第二蝕刻停止層係於 X 100〜300每立方公分/每分鐘（SCCM)之三甲基矽甲烷 (trimethylsilane)氣體流量下以及於35〇〜1〇5〇每立方公 分/每分鐘（SCCM)之二氧化碳氣體流量下所形成。 ^ 54·如申請專利範圍第38項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該第二蝕刻停止層之 500〜700 埃（A) 〇 ^ 55·如申請專利範圍第38項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該第二蝕刻停止層係為一碳氧 化矽（Si OC)材質’其形成方法係藉由電漿加強型化學氣相 沉積法（？£(^0)，使用三甲基矽甲烷（1：]^託1：^1“1&11〇、 一氧化碳（C〇2)及氦氣（He)為製程氣體所形成。 56·如申請專利範圍第55項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該第二蝕刻停止層係於 30 0〜500瓦特（Watts)高頻射頻功率（jjfrf power)下及 0〜200瓦特（Watts)低頻射頻功率（[FRF power)下所形成。
O^B-gO^twfUniLtsmcMO2-。783^85;。83^}^!!.!^ 第 36 頁 1294647
^S92115l8〇 六、申請專利範圍 5 7 ·如申請專利範圍第5 6項所述之使用無氮介電餞刻 停止層之半導體元件，其中該高頻射頻功率之工作頻率大 體為13.56百萬赫茲（mjjz)，而該低頻射頻功率之工作 大體為900千赫茲（KHz)。 … 58·如申請專利範圍第55項所述之使用無氮介電钮刻 停止層之半導體元件，其中該第二蝕刻停止層係於2〜5托 (Torr·)之反應壓力下所形成。 5 9·如申請專利範圍第55項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該第二钱刻停止層係於 30 0 ~400 ° C之反應溫度下所形成。 6 0 ·如申請專利範圍第5 5項所述之使用無氮介電餘刻 停止層之半導體元件，其中該第二蝕刻停止層係於 100〜30 0每立方公分/每分鐘（SCCM)之三甲基矽曱烷 (trimethylsilane)氣體流量下、3 50〜1 0 50每立方公分/ 每分鐘（SCCM)之二氧化礙氣體流量下以及400〜1200每立方 公分/每分鐘（SCCM)之氦氣氣體流量下所形成。 61 ·如申請專利範圍第3 8項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該第二蝕刻停止層之材質為碳 氧化矽（SiOC)。 6 2 ·如申請專利範圍第3 8項所述之使用無氮介電餘刻 停止層之半導體元件，其中該介電層材質為低介電常數之 碳氧化矽材料（SiOC low-k)。 63.如申請專利範圍第38項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該導電層材質為銅、鋁或鎢。
0503-9086twfl(nl);tsmc2002-0783;0785;0831;SMwn.ptc 第 37 頁 1294647
* 64·如申請專利範圍第38項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該導電構件為接觸插栓或導 6 5 · 一種使用無氮介電蝕刻停止層之半導體元件，包 括： 一人Γ半導體基底，其上依序堆疊有一第一蝕刻停止層及 二電層’其中第一蝕刻停止層係為碳化矽（S i C)層，其 中形成該第一姓刻停止層之製程氣體中實質上只使用三甲 基矽甲烷（tri methyl si lane)氣體而不包含有鈍氣；以及 至少一導電層，設置於該等膜層内並接觸該半導 底，以構成一導電構件。 干导體基 ^ 66·如申請專利範圍第65項所述之使用無氮介電蝕刻 V止層之半導體元件，其中該第一蝕刻停止層係於 150〜1500每立方公分/每分鐘（SCCM)之三曱基矽甲燒 (trimethylsilane)氣體流量下所形成。 ^ 67·如申請專利範圍第65項所述之使用無氮介電钱刻 停止層之半導體元件，其中該第一钱刻停止層之厚产 400 〜700 埃（A )。 於 ^ 6 8 ·如申請專利範圍第6 5項所述之使用無氮介電钱 停止層之半導體元件，其中該介電層材質為低介電齡< 石反氧化梦材料（SiOC low-k)。 ^ 69·如申請專利範圍第65項所述之使用無氮介電钱 停止層之半導體元件，其中該導電層材質為鋼、鋁或鶴"。 70·如申請專利範圍第65項所述之使用無氮介電餘刻
0503-90861wf 1 (nl); t smc2002-0783;0785; 0831; Shawn · pt c 第 38 頁 1294647 號 921]51Sfl 修正 曰 六、申請專利範圍 停止層之半導體元件，i中 + 線。 〃 μ導電構件為接觸插栓或導 括 71. 一種使用無氮介電钱刻停止層之半導體元件，包 停止芦半導石，,f ’其上依序堆疊有一碳化石夕(SiC)姓刻 ^止層、-Μ切（隨）#刻停止層以及—介電層；以 至：>、V電層，5又置於該等臈層内並接觸該半導體基 底’以構成一導電構件。 72.如申請專利範圍第71項所述之使用無氮介電蝕刻 ^止層之半導體元件，其中形成該第一蝕刻停止層之製程 氣體中實質上只使用三甲基矽甲烷（trimethylsi 1抓6)氣 體而不包含有鈍氣。 ^ 7 3 ·如申睛專利範圍第71項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該碳化矽（s i c)蝕刻停止層之 厚度介於10〜80埃（A)。 θ 74.如申請專利範圍第71項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該碳氧化矽（Sioc)蝕刻停止層 之厚度介於500〜70 0埃（A )。 ^ 75·如申請專利範圍第71項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該介電層材質為低介電常數之 奴乳化砍材料（SiOC low-k)。 76·如申請專利範圍第71項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該導電層材質為鋼、銘或鶴。 0503-9086twfl(nl);tsmc2002-0783;0785;0831;Sliawn,ptc 第 39 頁 1294647 _案號92115180_年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 77·如申請專利範圍第71項所述之使用無氮介電蝕刻 停止層之半導體元件，其中該導電構件為接觸插栓或導 線0
0503-9086twfl(nl);tsmc2002-0783;0785;0831;Shawn.ptc 第 40 頁
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