[发明专利]制造半导体装置导线的方法及内连线结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造导线的方法，特别是涉及一种制造半导体装置导线的方法及内连线结构。

背景技术

当导体装置的尺寸持续地缩小时，使用传统蚀刻技术来形成导线图案就变得十分困难。因此，使用底阻障层，例如钛/氮化钛层，有时候就不需要了。但是不使用底阻障层，又会非常容易产生山丘状的突起。

传统上，导线可以使用硼磷掺杂玻璃(BPSG)薄膜，及一包括铝/钛/氮化钛或是铝/氮化钛及一硬式幕罩氧化物的导电层。替代地，导线通常也可以利用一高密度等离子体和后退火在图案化之前来形成。然而，因为个别层间的应力不匹配，很容易形成山丘状的突起或凸块或是I状的导线(图未示)。

图1A和图1B是传统方式制造一半导体装置导线的剖面示意图。在图1A中，显示了一包括没有使用薄膜沉积的导线12a形成于基板14a上的一装置10a。其结果是，所形成的导线12a具有山丘状的突起16。在图1B中，显示了一包括使用薄膜18沉积的导线12b形成于基板14b上的一装置10b。其结果是，因为薄膜18沉积与形成导线12b材料之间的应力不匹配的缘故，使用薄膜18沉积所形成的导线12b具有山丘状的突起16及凸块20。

由此可见，上述现有的制造半导体装置导线的方法在方法与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般方法又没有适切的方法能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新的制造半导体装置导线的方法及内连线结构，以成功地形成导线而不会有山丘状的突起及凸块，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的制造半导体装置导线的方法存在的缺陷，而提供一种新的制造半导体装置导线的方法及内连线结构，所要解决的技术问题是其可以避免在形成半导体装置中的导线时产生山丘状的突起或凸块，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种制造半导体装置导线的方法。该方法包含沉积一导电材料层于一基板之上及沉积一第一阻障层于该导电材料层之上。该方法也包含图案化一幕罩于该第一阻障层之上，该图案化包含多条导线的一布局。该方法还包含使用该幕罩将该第一阻障层及该导电材料层蚀刻以形成该些导线，形成一第二阻障层于该些导线之上及侧壁；以及沉积一介电材料于每一条导线图案之上与之间。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的制造半导体装置导线的方法，更包含：在沉积一导电材料层于一基板之上的步骤之前，沉积一钛或钛/氮化钛层于该基板之上。

前述的制造半导体装置导线的方法，更包含：在沉积一导电材料层于一基板之上的步骤之后，进行一同室冷却该装置工艺。

前述的制造半导体装置导线的方法，其中所述的第一阻障层及该第二阻障层包含物理气相沉积及离子化金属等离子体(IMP)工艺之一所形成的钛或是包含物理气相沉积及离子化金属等离子体(IMP)工艺之一所形成的钛及利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)所形成的氮化钛。

前述的制造半导体装置导线的方法，更包含在沉积一第一阻障层的步骤之后，进行退火。

前述的制造半导体装置导线的方法，更包含图案化一幕罩之后，进行退火。

前述的制造半导体装置导线的方法，更包含在形成该第二阻障层于该些导线之上及侧壁的步骤之后，进行退火。

前述的制造半导体装置导线的方法，形成该第二阻障层于该些导线之上及侧壁的步骤之后进行一低温后工艺，其包括高密度等离子体(HDP)及氦冷却。

本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种制造半导体装置导线的方法，其包括以下步骤：沉积一导电材料层于一基板之上；进行一同室冷却该装置的工艺；沉积一第一阻障层于该导电材料层之上；进行退火；图案化一幕罩于该第一阻障层之上，该图案化包含多条导线的一布局；使用该幕罩将该第一阻障层及该导电材料层蚀刻以形成该些导线；沉积一第二阻障层于蚀刻后的该些导线之上及之间；蚀刻以除去介于该些导线之间的该第二阻障层，因此保留该第二阻障层于每一条导线的上方及侧壁部分；进行一低温后工艺；以及沉积一介电材料于每一条导线图案之上与之间。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。