[发明专利]用于使金属和阻挡层-衬垫可控凹陷的方法

说明书

描述了将金属层和含金属的阻挡层蚀刻到预定深度的方法。在一些实施方案中，将所述金属层和所述含金属的阻挡层形成在基板上，所述基板具有第一电介质和形成在所述第一电介质上的第二电介质。将所述金属层和所述含金属的阻挡层形成在所述第一电介质和所述第二电介质中的特征内。在一些实施方案中，可以从电介质材料中形成的特征顺序地蚀刻所述金属层和所述含金属的阻挡层。在一些实施方案中，将在电介质材料中形成的特征的侧壁钝化以改变电介质材料的附着性质。

技术领域

本公开一般涉及用于使金属和阻挡层/衬垫材料凹陷的方法。具体地，本公开涉及作为图案化过程的一部分，可控地使金属和阻挡层/衬垫材料凹陷的方法。

背景技术

通常在电介质层与金属层之间使用基于金属的衬垫或阻挡层。这些衬垫往往在用于产生自对准通孔的沉积-蚀刻方案中使用。在使用中，往往蚀刻或凹陷金属层以去除至少一些金属层。然而，衬垫通常不受蚀刻工艺的影响，或者在金属层凹陷之后暴露在侧壁表面上。

在一些工艺中，衬垫仅被部分地蚀刻，留下衬垫材料在侧壁上。较长的蚀刻时间可以减少留在侧壁上的材料量。然而，较长的蚀刻时间可能在不同宽度的特征上产生不同的蚀刻结果。例如，较宽的特征倾向于比较窄的特征被蚀刻更多。由于特征的尺寸可能由于许多因素(包括工艺不规则性)而变化，因此不同的蚀刻深度可能导致额外的不均匀性。另外，许多用于去除阻挡层的蚀刻工艺可能损伤金属或电介质层。

因此，在本领域存在改进使金属层和基于金属的衬垫凹陷的方法的需要。

发明内容

本公开的一个或多个实施方案涉及处理方法，所述处理方法包括提供基板，所述基板具有第一电介质材料和形成在第一电介质材料上的第二电介质材料。所述第二电介质材料具有某一厚度。基板包括在第一电介质材料和第二电介质材料中形成的至少一个特征。所述至少一个特征具有至少一个侧壁和底部。所述特征的深度被限定为从第二电介质材料的顶表面到特征的底部。在所述至少一个侧壁和所述底部上形成阻挡层。在所述阻挡层上形成金属层以填充所述至少一个特征的深度。蚀刻所述金属层和所述阻挡层以将所述金属层的深度减小到凹陷深度并从所述第二电介质材料的所述侧壁去除所述阻挡层。

本公开的其他实施方案涉及处理方法，所述处理方法包括提供包含电介质材料的基板，所述电介质材料具有形成在其上的至少一个特征。所述至少一个特征具有至少一个侧壁和底部。从所述电介质材料的表面到所述特征的底部的距离限定了所述特征的深度。钝化在所述特征的侧壁处的所述电介质材料以形成钝化的电介质层。在所述钝化的电介质层上的至少一个侧壁和所述至少一个特征的底部上形成阻挡层。在所述特征中沉积金属层以填充所述至少一个特征。将金属层和阻挡层的一部分去除至预定深度，并从所述钝化的电介质层去除阻挡层。

本公开内容的另外实施方案涉及处理方法，所述处理方法包括提供包含电介质材料的基板。所述基板具有至少一个特征，所述至少一个特征具有至少一个侧壁和底部以限定体积。在所述至少一个侧壁和所述底部上形成阻挡层。在所述阻挡层上形成金属层以填充所述至少一个特征的体积。蚀刻所述金属层以暴露所述特征内的所述阻挡层的一部分。蚀刻所述阻挡层的暴露部分以去除所述阻挡层的暴露部分。重复蚀刻所述金属层和蚀刻所述阻挡层，直到已经去除了预定深度的金属层。

附图说明

因此，以可以详细地理解本公开的上述特征的方式，可以通过参考实施方式提供对上述简要概述的本公开的更具体描述，所述实施方式中的一些实施方式示出在附图中。然而，应注意，附图仅示出了本公开的典型实施方式，因此不应视为限制本发明的范围，因为本公开可允许其他同等有效的实施方式。

图1示出了根据本公开的一个或多个实施方案的基板的示意性剖视图，所述基板具有形成在其中的特征；

图2A示出了根据本公开的一个或多个实施方案的基板的示意性剖视图，所述基板具有不同材料和在所述材料中的一种材料上形成的特征；

图2B示出了图2A的基板的俯视图；