[发明专利]集成电路中的接触件填充

说明书

本发明涉及集成电路中的接触件填充，公开了一种于一集成电路中形成一电接触件以及一集成电路。于一实施例中，该集成电路包括一基板、一绝缘层、以及一金属层。通过该绝缘层形成的一开口以暴露该基板的一主动区域。该金属层于该开口的一顶端形成一尖部，使该开口的此端变窄。于实施例中，该方法包括沉积一导电层于该开口中以形成一衬垫，施加一填充材料于该开口内以保护该衬垫的一部分，移除该尖部以加宽该开口的该顶部，且该填充材料保护由这种材料所覆盖的该衬垫的该部分，从该开口移除该填充材料，重衬该开口，以及用一导电材料填充该开口以形成通过该绝缘层的一接触件。

技术领域

本发明涉及通过集成电路的绝缘层形成接触件，更具体而言，本发明涉及当该绝缘层中的开口内填满金属以形成接触件时，消除接触件中空隙的扩大。

背景技术

在一典型的集成电路制造技术中，在一半导体基板上形成晶体管之后，一介电材料层用于覆盖于该晶体管的表面，以使其物理且电隔离。一旦该介电材料被沉积，则通过该介电材料向该底层半导体基板蚀刻以形成开口。导电材料被沉积到这些开口中以与该基板表面形成电性接触。这些填充了导电材料的开口被称为接触件(contact)。

当形成于该基板上的有源装置的密度增加时，该接触件的宽度减小。然而，该接触件能够延伸通过该绝缘层的厚度只能降至一定的最小厚度。一个太薄的绝缘层将导致一非常高的层间电容，这与其他可用的传导载体有关。由于尺寸持续缩小至亚微米级(submicron)以及纳米级，接触件的宽度的大小减小了但接触件的深度(通过一绝缘层)仍维持不变。因此，随着电路的封装变得更加密集，增加了接触件的长宽比(以及形成有接触件于其中的开口)。

通常使用钨的该接触件填充，随着该接触件的尺寸缩小，以及对衬垫硅化物实现低R接触而将变得更具有挑战性。主要由于形成该接触件于其中的该开口的顶面的过剩的金属，而于该接触件中形成一大的空隙(指称为一关键孔)，导致后续一钨接触至铜接触的接触件的可靠性问题及/或开口问题。

发明内容

本发明的实施例提供一种于一集成电路中形成通过一绝缘层的一电接触件的方法，以及一集成电路，该集成电路具有通过该电路的一绝缘层的一接触件。

于本发明的实施例中，该集成电路包括一基板、位于该基板上的一绝缘层、以及位于该绝缘层上的一金属层。该基板具有一有源区域，以及通过该绝缘层形成的一开口以暴露该基板的该有源区域。该开口具有邻接该有源区域的一底端以及与该有源区域隔开有该绝缘层的一厚度的一顶端。该金属层于该开口的该顶端形成一尖部导致该开口于该顶端处变窄。于本发明的实施例中，该方法包括沉积一初始导电层于该绝缘层的该开口中以形成紧靠该绝缘层的一侧壁表面以及紧靠该有源区域的一衬垫；施加一填充材料至该开口内以保护低于该尖部的一水平的该衬垫的一部分；移除该尖部以加宽该开口，且该填充材料保护其所覆盖的该衬垫的该部分；自该开口移除该填充材料以暴露该衬垫的该部分；以一另一导电层重衬(re-lining)该绝缘层中的该开口；以及用一导电材料填充该绝缘层中的该开口以形成延伸通过该绝缘层的一电性导电接触件。

于本发明的实施例中，施加该填充材料至该开口内以保护该衬垫的该部分包括填充该尖部的该水平的上方的该填充材料至该开口；以及通过蚀刻以凹陷该填充材料至低于该尖部的该水平的一水平。

于本发明的实施例中，施加该填充材料至该开口内以保护该衬垫的该部分包括以一有机平坦化底层填充物填充该开口，以及自该开口移除该填充材料以暴露该衬垫的该部分包括进行一有机底层灰化(organic underlayer ash)以移除该有机底层填充的一部分。

于本发明的实施例中，移除该填充材料的一部分包括进行一有机底层灰化以移除该有机底层填充的一部分。

于本发明的实施例中，该金属层于位于该绝缘层的该开口的该底端处的该基板的该有源区域上形成一接触元件，以及沉积一初始导电层至该接触件中包括沉积该初始导电层至该开口中以于该接触元件上形成一接触件。