[发明专利]一种双大马士革工艺中通孔填充的方法

摘要

本发明涉及一种半导体制备技术领域，更确切的说，本发明涉及一种双大马士革工艺中通孔填充的方法。在一晶圆基体上自下而上沉积多层介质层及介电阻挡层；通过光阻定义通孔图形并蚀刻，在晶圆上形成通孔并在通孔中填充高密度等离子体氧化物；随后采用化学机械研磨除去介电阻挡层上方多余的高密度等离子体氧化物；对通孔中的高密度等离子体氧化物进行回蚀操作；在所得的晶圆上方旋涂光阻并对沟槽图形进行定义；刻蚀介电阻挡层、介电层形成沟槽；最后去除晶圆上残余的介电阻挡层以及高密度等离子体氧化物。本发明提高晶圆良率，效果更佳，节省生产成本，且所需要的高密度等离子体氧化物来源多元化。

主权项

一种新的双大马士革工艺中通孔填充的方法，在一包含大量半导体器件的晶圆的第二金属层间介质层薄膜上沉积有第二金属层间介质层，并且在第二金属层间介质层薄膜下方分布有第一金属层间介质层，在第一金属层间介质层中形成有半导体器件的多个金属互连线，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、在第二金属层间介质层上自下而上依次沉积介质层及介电阻挡层；步骤2、蚀刻介电阻挡层、介质层及第二金属层间介质层以形成位于部分金属互连线上方的多个通孔，刻蚀停止在第二金属层间介质层薄膜上；步骤3、在通孔中填充高密度等离子体氧化物；步骤4、采用化学机械研磨除去介电阻挡层上方多余的高密度等离子体氧化物；步骤5、对通孔中的高密度等离子体氧化物进行回蚀操作，在通孔的底部保留部分的高密度等离子体氧化物；步骤6、蚀刻介电阻挡层、介质层及第二金属层间介质层以形成多个深度浅于通孔深度的第一类沟槽；其中，在介电阻挡层、介质层及第二金属层间介质层中包含有通孔的区域进行刻蚀以形成第一类沟槽，并且刻蚀停止在第二金属层间介质层中，该刻蚀过程中，环绕在通孔的上部的周围的部分介电阻挡层、介质层及第二金属层间介质层被刻蚀掉，而形成第一类沟槽后通孔的下部形成在第一类沟槽的下方；步骤7、去除在通孔的底部保留的高密度等离子体氧化物并移除剩下介电阻挡层；步骤8、去除通孔底部的第二金属层间介质层薄膜以在通孔的底部暴露金属互连线。