公开(公告)号：US07354856B2

公开(公告)日：2008-04-08

申请号：US11071104

申请日：2005-03-04

申请人： Ming-Shih Yeh ,  Ming-Hsing Tsai ,  Shau-Lin Shue ,  Chen-Hua Yu

发明人： Ming-Shih Yeh ,  Ming-Hsing Tsai ,  Shau-Lin Shue ,  Chen-Hua Yu

IPC分类号： H01L21/44

CPC分类号： H01L21/76804 ,  H01L21/31144 ,  H01L21/314 ,  H01L21/76808 ,  Y10S438/978

摘要： The manufacture of damascene structures having improved performance, particularly, but not by way of limitation, dual damascene structures is provided. In one embodiment, a substrate having a conductive layer is formed in a first insulating layer. A protective layer is formed above the conductive layer. An etching stop layer is formed above the protective layer and the first insulating layer. A second insulating layer is formed above the etching stop layer. A first patterned photoresist layer is formed above the second insulating layer, the first patterned photoresist layer having a first pattern. The first pattern is etched into the second insulating layer and the etching stop layer to form a first opening. A via plug is filled at least partially in the first opening. An anti-reflective coating (ARC) layer is formed above the second insulating layer. A second patterned photoresist layer is formed above the ARC layer, the second photoresist layer having a second pattern. The second pattern is etched into portions of the via plug, second insulation layer, and the ARC layer to form a second opening, wherein a substantially tapered sidewall portion is formed at the interface of the first and second openings.

摘要翻译： 提供了具有改进的性能，特别但非限制性的双镶嵌结构的镶嵌结构的制造。 在一个实施例中，具有导电层的衬底形成在第一绝缘层中。 在导电层上形成保护层。 在保护层和第一绝缘层上方形成蚀刻停止层。 在蚀刻停止层上形成第二绝缘层。 第一图案化光致抗蚀剂层形成在第二绝缘层之上，第一图案化光致抗蚀剂层具有第一图案。 将第一图案蚀刻到第二绝缘层和蚀刻停止层中以形成第一开口。 通孔塞至少部分地填充在第一开口中。 在第二绝缘层上方形成抗反射涂层（ARC）层。 第二图案化光致抗蚀剂层形成在ARC层上方，第二光致抗蚀剂层具有第二图案。 第二图案被蚀刻到通孔塞，第二绝缘层和ARC层的部分中以形成第二开口，其中在第一和第二开口的界面处形成大致锥形的侧壁部分。

公开(公告)号：US20060199379A1

公开(公告)日：2006-09-07

申请号：US11071104

申请日：2005-03-04

申请人： Ming-Shih Yeh ,  Ming-Hsing Tsai ,  Shau-Lin Shue ,  Chen-Hua Yu

发明人： Ming-Shih Yeh ,  Ming-Hsing Tsai ,  Shau-Lin Shue ,  Chen-Hua Yu

IPC分类号： H01L21/4763 ,  H01L21/31

CPC分类号： H01L21/76804 ,  H01L21/31144 ,  H01L21/314 ,  H01L21/76808 ,  Y10S438/978

摘要： The manufacture of damascene structures having improved performance, particularly, but not by way of limitation, dual damascene structures is provided. In one embodiment, a substrate having a conductive layer is formed in a first insulating layer. A protective layer is formed above the conductive layer. An etching stop layer is formed above the protective layer and the first insulating layer. A second insulating layer is formed above the etching stop layer. A first patterned photoresist layer is formed above the second insulating layer, the first patterned photoresist layer having a first pattern. The first pattern is etched into the second insulating layer and the etching stop layer to form a first opening. A via plug is filled at least partially in the first opening. An anti-reflective coating (ARC) layer is formed above the second insulating layer. A second patterned photoresist layer is formed above the ARC layer, the second photoresist layer having a second pattern. The second pattern is etched into portions of the via plug, second insulation layer, and the ARC layer to form a second opening, wherein a substantially tapered sidewall portion is formed at the interface of the first and second openings.

摘要翻译： 提供了具有改进的性能，特别但非限制性的双镶嵌结构的镶嵌结构的制造。 在一个实施例中，具有导电层的衬底形成在第一绝缘层中。 在导电层上形成保护层。 在保护层和第一绝缘层上方形成蚀刻停止层。 在蚀刻停止层上形成第二绝缘层。 第一图案化光致抗蚀剂层形成在第二绝缘层之上，第一图案化光致抗蚀剂层具有第一图案。 将第一图案蚀刻到第二绝缘层和蚀刻停止层中以形成第一开口。 通孔插塞至少部分地填充在第一开口中。 在第二绝缘层上方形成抗反射涂层（ARC）层。 第二图案化光致抗蚀剂层形成在ARC层上方，第二光致抗蚀剂层具有第二图案。 第二图案被蚀刻到通孔塞，第二绝缘层和ARC层的部分中以形成第二开口，其中在第一和第二开口的界面处形成大致锥形的侧壁部分。

公开(公告)号：US08106512B2

公开(公告)日：2012-01-31

申请号：US12845852

申请日：2010-07-29

申请人： Hsiang-Huan Lee ,  Ming Han Lee ,  Ming-Shih Yeh ,  Chen-Hua Yu ,  Shau-Lin Shue

发明人： Hsiang-Huan Lee ,  Ming Han Lee ,  Ming-Shih Yeh ,  Chen-Hua Yu ,  Shau-Lin Shue

IPC分类号： H01L23/48 ,  H01L23/52 ,  H01L29/40

CPC分类号： H01L23/53238 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76867 ,  H01L21/76873 ,  H01L21/76883 ,  H01L23/485 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： The structures and methods described above provide mechanisms to improve interconnect reliability and resistivity. The interconnect reliability and resistivity are improved by using a composite barrier layer, which provides good step coverage, good copper diffusion barrier, and good adhesion with adjacent layers. The composite barrier layer includes an ALD barrier layer to provide good step coverage. The composite barrier layer also includes a barrier-adhesion-enhancing film, which contains at least an element or compound that contains Mn, Cr, V, Ti, or Nb to improve adhesion. The composite barrier layer may also include a Ta or Ti layer between the ALD barrier layer and the barrier-adhesion-enhancing layer.

摘要翻译： 上述结构和方法提供了提高互连可靠性和电阻率的机制。 通过使用复合阻挡层来提高互连的可靠性和电阻率，该复合阻挡层提供良好的台阶覆盖率，良好的铜扩散阻挡层和与相邻层的良好粘附性。 复合阻挡层包括ALD阻挡层以提供良好的阶梯覆盖。 复合阻挡层还包括至少包含含有Mn，Cr，V，Ti或Nb的元素或化合物以提高粘合性的阻隔增粘膜。 复合阻挡层还可以包括在ALD阻挡层和阻挡增粘层之间的Ta或Ti层。

公开(公告)号：US20110024908A1

公开(公告)日：2011-02-03

申请号：US12845852

申请日：2010-07-29

申请人： Hsiang-Huan Lee ,  Ming Han Lee ,  Ming-Shih Yeh ,  Chen-Hua Yu ,  Shau-Lin Shue

发明人： Hsiang-Huan Lee ,  Ming Han Lee ,  Ming-Shih Yeh ,  Chen-Hua Yu ,  Shau-Lin Shue

IPC分类号： H01L23/52 ,  H01L21/4763

CPC分类号： H01L23/53238 ,  H01L21/28562 ,  H01L21/76846 ,  H01L21/76867 ,  H01L21/76873 ,  H01L21/76883 ,  H01L23/485 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： The structures and methods described above provide mechanisms to improve interconnect reliability and resistivity. The interconnect reliability and resistivity are improved by using a composite barrier layer, which provides good step coverage, good copper diffusion barrier, and good adhesion with adjacent layers. The composite barrier layer includes an ALD barrier layer to provide good step coverage. The composite barrier layer also includes a barrier-adhesion-enhancing film, which contains at least an element or compound that contains Mn, Cr, V, Ti, or Nb to improve adhesion. The composite barrier layer may also include a Ta or Ti layer between the ALD barrier layer and the barrier-adhesion-enhancing layer.

摘要翻译： 上述结构和方法提供了提高互连可靠性和电阻率的机制。 通过使用复合阻挡层来提高互连的可靠性和电阻率，该复合阻挡层提供良好的台阶覆盖率，良好的铜扩散阻挡层和与相邻层的良好粘附性。 复合阻挡层包括ALD阻挡层以提供良好的阶梯覆盖。 复合阻挡层还包括至少包含含有Mn，Cr，V，Ti或Nb的元素或化合物以提高粘合性的阻隔增粘膜。 复合阻挡层还可以包括在ALD阻挡层和阻挡增粘层之间的Ta或Ti层。

公开(公告)号：US20090117731A1

公开(公告)日：2009-05-07

申请号：US11934005

申请日：2007-11-01

申请人： Chen-Hua Yu ,  Shau-Lin Shue ,  Chien-Hsueh Shih ,  Ming-Shih Yeh ,  Ming-Han Lee

发明人： Chen-Hua Yu ,  Shau-Lin Shue ,  Chien-Hsueh Shih ,  Ming-Shih Yeh ,  Ming-Han Lee

IPC分类号： H01L21/4763

CPC分类号： H01L21/76844 ,  H01L21/76807 ,  H01L21/76831 ,  H01L21/76856 ,  H01L21/76867 ,  H01L21/76873 ,  H01L21/76877 ,  H01L2221/1089

摘要： A semiconductor interconnection structure is manufactured as follows. First, a substrate with a first dielectric layer and a second dielectric layer is formed. Subsequently, an opening is formed in the second dielectric layer. A thin metal layer and a seed layer are formed in sequence on the surface of the second dielectric layer in the opening, wherein the metal layer comprises at least one metal species having phase segregation property of a second conductor. The wafer of the substrate is subjected to a thermal treatment, by which most of the metal species in the metal layer at a bottom of the opening is diffused to a top surface of the second conductor to form a metal-based oxide layer. Afterwards, the wafer is subjected to planarization, so as to remove the second conductor outside the opening.

摘要翻译： 如下制造半导体互连结构。 首先，形成具有第一介电层和第二介质层的基板。 随后，在第二电介质层中形成开口。 在开口中的第二电介质层的表面上依次形成薄金属层和种子层，其中金属层包含至少一种具有第二导体的相分离特性的金属物质。 对基板的晶片进行热处理，通过该热处理，开口底部的金属层中的大部分金属物质扩散到第二导体的顶表面，形成金属基氧化物层。 然后，对晶片进行平面化处理，以便将开口外的第二导体移除。

公开(公告)号：US09224643B2

公开(公告)日：2015-12-29

申请号：US13236264

申请日：2011-09-19

申请人： Chung-Ju Lee ,  Tien-I Bao ,  Ming-Shih Yeh ,  Hai-Ching Chen ,  Shau-Lin Shue

发明人： Chung-Ju Lee ,  Tien-I Bao ,  Ming-Shih Yeh ,  Hai-Ching Chen ,  Shau-Lin Shue

IPC分类号： H01L21/00 ,  H01L21/768 ,  H01L23/532 ,  H01L21/3213

CPC分类号： H01L21/76885 ,  H01L21/32134 ,  H01L21/32136 ,  H01L21/7682 ,  H01L21/76852 ,  H01L23/53238 ,  H01L23/5329 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： The present disclosure provides one embodiment of a method to form an interconnect structure. The method includes forming a first dielectric material layer on a substrate; patterning the first dielectric material layer to form a plurality of vias therein; forming a metal layer on the first dielectric layer and the substrate, wherein the metal layer fills in the plurality of vias; and etching the metal layer such that portions of the metal layer above the first dielectric material layer are patterned to form a plurality of metal lines, aligned with plurality of vias, respectively.

摘要翻译： 本公开提供了形成互连结构的方法的一个实施例。 该方法包括在基板上形成第一介电材料层; 图案化第一介电材料层以在其中形成多个通孔; 在所述第一介电层和所述基板上形成金属层，其中所述金属层填充在所述多个通孔中; 并且蚀刻金属层，使得第一介电材料层上方的金属层的部分被图案化以形成分别与多个通孔对准的多个金属线。

公开(公告)号：US20130069234A1

公开(公告)日：2013-03-21

申请号：US13236264

申请日：2011-09-19

申请人： Chung-Ju Lee ,  Tien-I Bao ,  Ming-Shih Yeh ,  Hai-Ching Chen ,  Shau-Lin Shue

发明人： Chung-Ju Lee ,  Tien-I Bao ,  Ming-Shih Yeh ,  Hai-Ching Chen ,  Shau-Lin Shue

IPC分类号： H01L23/52 ,  H01L21/768

CPC分类号： H01L21/76885 ,  H01L21/32134 ,  H01L21/32136 ,  H01L21/7682 ,  H01L21/76852 ,  H01L23/53238 ,  H01L23/5329 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

摘要： The present disclosure provides one embodiment of a method to form an interconnect structure. The method includes forming a first dielectric material layer on a substrate; patterning the first dielectric material layer to form a plurality of vias therein; forming a metal layer on the first dielectric layer and the substrate, wherein the metal layer fills in the plurality of vias; and etching the metal layer such that portions of the metal layer above the first dielectric material layer are patterned to form a plurality of metal lines, aligned with plurality of vias, respectively.

摘要翻译： 本公开提供了形成互连结构的方法的一个实施例。 该方法包括在基板上形成第一介电材料层; 图案化第一介电材料层以在其中形成多个通孔; 在所述第一介电层和所述基板上形成金属层，其中所述金属层填充在所述多个通孔中; 并且蚀刻金属层，使得第一介电材料层上方的金属层的部分被图案化以形成分别与多个通孔对准的多个金属线。

公开(公告)号：US08623760B2

公开(公告)日：2014-01-07

申请号：US13440704

申请日：2012-04-05

申请人： Chien-Hsueh Shih ,  Minghsing Tsai ,  Chen-Hua Yu ,  Ming-Shih Yeh

发明人： Chien-Hsueh Shih ,  Minghsing Tsai ,  Chen-Hua Yu ,  Ming-Shih Yeh

IPC分类号： H01L21/768

CPC分类号： H01L21/76849 ,  H01L21/02074 ,  H01L21/3212 ,  H01L21/32134 ,  H01L21/76865 ,  H01L21/76883

摘要： An integrated circuit includes a semiconductor substrate, a low-k dielectric layer over the semiconductor substrate, a first opening in the low-k dielectric layer, and a first diffusion barrier layer in the first opening covering the low-k dielectric layer in the first opening, wherein the first diffusion barrier layer has a bottom portion connected to sidewall portions, and wherein the sidewall portions have top surfaces close to a top surface of the low-k dielectric layer. The integrated circuit further includes a conductive line filling the first opening wherein the conductive line has a top surface lower than the top surfaces of the sidewall portions of the diffusion barrier layer, and a metal cap on the conductive line and only within a region directly over the conductive line.

摘要翻译： 集成电路包括半导体衬底，半导体衬底上的低k电介质层，低k电介质层中的第一开口，第一开口中的第一扩散阻挡层，覆盖第一开口中的低k电介质层 开口，其中所述第一扩散阻挡层具有连接到侧壁部分的底部，并且其中所述侧壁部分具有靠近所述低k电介质层的顶表面的顶表面。 集成电路还包括填充第一开口的导电线，其中导电线具有比扩散阻挡层的侧壁部分的顶表面低的顶表面，以及导电线上的金属盖，并且仅在直接在 导线。

公开(公告)号：US08193087B2

公开(公告)日：2012-06-05

申请号：US11605893

申请日：2006-11-28

申请人： Chien-Hsueh Shih ,  Minghsing Tsai ,  Chen-Hua Yu ,  Ming-Shih Yeh

发明人： Chien-Hsueh Shih ,  Minghsing Tsai ,  Chen-Hua Yu ,  Ming-Shih Yeh

IPC分类号： H01L21/768

CPC分类号： H01L21/76849 ,  H01L21/02074 ,  H01L21/3212 ,  H01L21/32134 ,  H01L21/76865 ,  H01L21/76883

摘要： An integrated circuit includes a semiconductor substrate, a low-k dielectric layer over the semiconductor substrate, a first opening in the low-k dielectric layer, and a first diffusion barrier layer in the first opening covering the low-k dielectric layer in the first opening, wherein the first diffusion barrier layer has a bottom portion connected to sidewall portions, and wherein the sidewall portions have top surfaces close to a top surface of the low-k dielectric layer. The integrated circuit further includes a conductive line filling the first opening wherein the conductive line has a top surface lower than the top surfaces of the sidewall portions of the diffusion barrier layer, and a metal cap on the conductive line and only within a region directly over the conductive line.

摘要翻译： 集成电路包括半导体衬底，半导体衬底上的低k电介质层，低k电介质层中的第一开口，第一开口中的第一扩散阻挡层，覆盖第一开口中的低k电介质层 开口，其中所述第一扩散阻挡层具有连接到侧壁部分的底部，并且其中所述侧壁部分具有靠近所述低k电介质层的顶表面的顶表面。 集成电路还包括填充第一开口的导电线，其中导电线具有比扩散阻挡层的侧壁部分的顶表面低的顶表面，以及导电线上的金属盖，并且仅在直接在 导线。

公开(公告)号：US20070269978A1

公开(公告)日：2007-11-22

申请号：US11605893

申请日：2006-11-28

申请人： Chien-Hsueh Shih ,  Minghsing Tsai ,  Chen-Hua Yu ,  Ming-Shih Yeh

发明人： Chien-Hsueh Shih ,  Minghsing Tsai ,  Chen-Hua Yu ,  Ming-Shih Yeh

IPC分类号： H01L21/768

CPC分类号： H01L21/76849 ,  H01L21/02074 ,  H01L21/3212 ,  H01L21/32134 ,  H01L21/76865 ,  H01L21/76883

摘要： An integrated circuit includes a semiconductor substrate, a low-k dielectric layer over the semiconductor substrate, a first opening in the low-k dielectric layer, and a first diffusion barrier layer in the first opening covering the low-k dielectric layer in the first opening, wherein the first diffusion barrier layer has a bottom portion connected to sidewall portions, and wherein the sidewall portions have top surfaces close to a top surface of the low-k dielectric layer. The integrated circuit further includes a conductive line filling the first opening wherein the conductive line has a top surface lower than the top surfaces of the sidewall portions of the diffusion barrier layer, and a metal cap on the conductive line and only within a region directly over the conductive line.

摘要翻译： 集成电路包括半导体衬底，半导体衬底上的低k电介质层，低k电介质层中的第一开口，第一开口中的第一扩散阻挡层，覆盖第一开口中的低k电介质层 开口，其中所述第一扩散阻挡层具有连接到侧壁部分的底部，并且其中所述侧壁部分具有靠近所述低k电介质层的顶表面的顶表面。 集成电路还包括填充第一开口的导电线，其中导电线具有比扩散阻挡层的侧壁部分的顶表面低的顶表面，以及导电线上的金属盖，并且仅在直接在 导线。