專利名稱:用以覆蓋半導(dǎo)體器件上的孔的改進(jìn)基層結(jié)構(gòu)及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件,特別是涉及一種用以覆蓋在半導(dǎo)體器件絕緣層上所形成的接觸孔或通孔的改進(jìn)基層結(jié)構(gòu)及其形成方法。
在現(xiàn)有技術(shù)中,具有通孔或接觸孔的半導(dǎo)體器件形成如下。
參見
圖1A,在硅襯底1上形成第一層間絕緣層3-1。在第一層間絕緣層3-1上形成第一級互連2。在第一級互連2上形成第二層間絕緣層3-2。在第二層間絕緣層3-2上形成孔,如接觸孔或通孔,使得第一級互連2的一部分通過孔顯現(xiàn)出來。從孔的底部除去自身氧化膜。對第二層間絕緣層3-2上的孔的邊緣部分4進(jìn)行RF濺射,使得將第二層間絕緣層3-2上的孔的邊緣部分4腐蝕成具有曲線形狀。
參見圖1B,通過濺射方法將基層5如鈦層或氮化鈦層淀積到第二層間絕緣層3-2上和孔的底部和側(cè)壁上。然后通過濺射方法將鋁層6淀積到基層5上,使得鋁層6填充到孔內(nèi),并且在第二層間絕緣層3-2的表面上延伸。濺射方法可以在增加襯底溫度下完成。還可以在完成了濺射工藝以后,在濺射室中完成退火工藝。
如果第二層間絕緣層上孔的邊緣不按圖2所示進(jìn)行腐蝕的話,會出現(xiàn)孔的上部由金屬層6阻塞的問題,由此在孔上會形成空隙8。
為了避免上述問題,孔的邊緣部分可通過濺射工藝進(jìn)行腐蝕,使得孔的邊緣部分具有圖3所示的曲線形狀。
可替換地,為了避免上述問題形成錐形孔也是有效的,其中孔的側(cè)壁可向底部成錐形,使得孔的直徑向下減小。
進(jìn)一步可替換地,為了避免上述問題形成孔的凹槽上部10也是有效的,其中凹槽部分可通過在由干法腐蝕形成孔之前對第二層間絕緣層進(jìn)行濕法腐蝕而形成。
在淀積了金屬層6以后,然后可通過光刻技術(shù)形成光刻膠掩模,用以連續(xù)地通過干法腐蝕對金屬層進(jìn)行構(gòu)圖處理,由此形成第二級互連和接觸層,其可提供第一和第二級互連的連接。
由于減小半導(dǎo)體器件尺度的要求正在日益增加,因此也要求孔的直徑的減小和互連寬度的減小。在這種情況下,當(dāng)為形成金屬互連而進(jìn)行光刻工藝時,完成孔與孔上第二級互連之間精確對齊是非常困難的。如果金屬互連與孔錯開的話,那么孔上部上的金屬層的一部分也會通過試圖對圖1C所示金屬互連進(jìn)行構(gòu)圖的干法腐蝕工藝被腐蝕,由此在孔帶有曲線形狀的邊緣部分附近會形成空腔7。
由于互連的寬度和間距較窄,因此為精確形成互連而對金屬層進(jìn)行的整個腐蝕要求進(jìn)行相對長時間的過腐蝕。如果在這種情況下金屬互連與孔錯開的話,那么在孔上部上的金屬層會通過干法腐蝕工藝而大量腐蝕掉。即使然后在第二級互連6上形成第三層間絕緣層,也難以在空腔7極窄時使第三層間絕緣層填充到空腔7中。在孔邊緣部分附近空腔的存在會導(dǎo)致形成接觸層變窄的上部。該接觸層變窄的上部會引起電流的集中,從而引起接觸層的斷開。
在上述情況下,需要開發(fā)出一種無上述問題的在半導(dǎo)體器件的孔如接觸孔或通孔上所形成的新型基層結(jié)構(gòu)。
因此,本發(fā)明的目的就是提供一種無上述問題的在半導(dǎo)體器件的孔如接觸孔或通孔上所形成的新型基層結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種在半導(dǎo)體器件的孔如接觸孔或通孔上所形成的新型基層結(jié)構(gòu),用以避免孔上部上的金屬層受到腐蝕。
本發(fā)明再一個目的是提供一種新型半導(dǎo)體器件,其具有無上述問題的在孔如接觸孔或通孔上所形成的基層。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種新型半導(dǎo)體器件,其具有無上述問題的在孔如接觸孔或通孔上所形成的基層,用以避免孔上部上的金屬層受到腐蝕。
本發(fā)明的更進(jìn)一步的目的是提供一種形成半導(dǎo)體器件的新型方法,其半導(dǎo)體器件具有無上述問題的在孔如接觸孔或通孔上所形成的基層。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種形成半導(dǎo)體器件的新型方法,其半導(dǎo)體器件具有在孔如接觸孔或通孔上所形成的基層,用以避免孔上部上的金屬層受到腐蝕。
本發(fā)明的還一個目的是提供一種形成半導(dǎo)體器件的新型方法,其半導(dǎo)體器件具有在孔如接觸孔或通孔上所形成的基層,用以避免孔上的接觸層斷開。
本發(fā)明的另一目的是提供一種在高產(chǎn)量下形成半導(dǎo)體器件的新型方法,其半導(dǎo)體器件具有在孔如接觸孔或通孔上所形成的基層。
通過下列描述將使本發(fā)明的上述和其他目的,特征和優(yōu)點更加清楚。
本發(fā)明提供一種基層結(jié)構(gòu),其在孔上形成,所述孔具有比其其他部分直徑大的上部。該孔可形成在半導(dǎo)體器件的絕緣層上。基層結(jié)構(gòu)包括基層,其在孔上部的至少一部分上并在孔頂部附近的至少一部分絕緣層上延伸,其中在上部上延伸的基層在高度方向上具有有效的厚度,其要比絕緣膜上的基層厚度厚,并且還比允許在各向異性腐蝕工藝以后保留孔上部上至少一部分基層的臨界厚度厚,而在絕緣層上延伸的基層可通過各向異性腐蝕工藝進(jìn)行腐蝕。
附圖的簡要說明。
下面將參照附圖對按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
圖1A至1C是局部截面正視圖,其表示采用包含在在形成半導(dǎo)體器件的常用方法中以順序步驟形成孔上基層的半導(dǎo)體器件。
圖2是局部截面正視圖,其表示帶有孔上所形成基層的常用半導(dǎo)體器件,用以描述常用制造方法中存在的問題。
圖3是局部截面正視圖,其表示半導(dǎo)體襯底,其上的層間絕緣層具有孔,該孔帶有由濺射工藝所形成的寬頂部邊緣部分。
圖4是局部截面正視圖,其表示半導(dǎo)體襯底,其上的層間絕緣層具有孔,該孔帶有錐形側(cè)壁,使得孔的直徑向下變小。
圖5是局部截面正視圖,其表示半導(dǎo)體襯底,其上的層間絕緣層具有孔,該孔帶有由濕法腐蝕工藝所形成的凹槽邊緣部分。
圖6是局部截面正視圖,其表示按照本發(fā)明第一實施例,具有在孔上所形成基層的半導(dǎo)體器件。
圖7A至7D是局部截面正視圖,其表示按照本發(fā)明第一實施例,具有采用形成半導(dǎo)體器件的新型方法中所包含的順序步驟形成孔上基層的半導(dǎo)體器件。
圖8是局部截面正視圖,其表示按照本發(fā)明第二實施例,具有孔上所形成基層的半導(dǎo)體器件。
圖9A至9D是局部截面正視圖,其表示按照本發(fā)明第二實施例,具有采用形成半導(dǎo)體器件的新型方法中所包含的順序步驟形成孔上基層的半導(dǎo)體器件。
圖10是局部截面正視圖,其表示按照本發(fā)明第三實施例,具有孔上所形成基層的半導(dǎo)體器件。
圖11是局部截面正視圖,其表示按照本發(fā)明第四實施例,具有孔上所形成基層的半導(dǎo)體器件。
圖12是局部截面正視圖,其表示按照本發(fā)明第五實施例,具有孔上所形成基層的半導(dǎo)體器件。
圖13是局部截面正視圖,其表示按照本發(fā)明第六實施例,具有孔上所形成基層的半導(dǎo)體器件。
本發(fā)明第一方案提供一種形成于孔中的基層結(jié)構(gòu),所說孔的上部直徑大于孔其它部分的直徑。孔形成于半導(dǎo)體器件的絕緣層中。基層結(jié)構(gòu)包括在至少孔的上部的一部分上和至少靠近孔頂部的絕緣層的一部分之上延伸的基層,其中在所說上部延伸的基層在高度方向有一有效厚度,該厚度大于絕緣膜上的基層的厚度,還大于使至少孔上部上面的部分基層在各向異性腐蝕工藝后能夠保留下來,而利用各向異性腐蝕工藝將絕緣層上延伸的基層腐蝕掉的臨界厚度。
最好是在所說上部延伸的基層其垂直于基層表面方向的厚度大于絕緣膜上延伸的基層厚度。這種情況下,最好是在所說上部延伸的基層其垂直于基層表面方向的厚度大于基層其它部分的厚度。
最好是孔的上部有半徑固定的彎曲邊緣。
最好是孔有錐形側(cè)壁,以便孔的直徑向下逐漸減小。
最好是孔的上部有曲線形的凹進(jìn)部分。
最好是基層在孔內(nèi)延伸,以便填充孔并在絕緣層上延伸。
最好是基層在孔上部的一個側(cè)邊上延伸。
最好是基層在孔上部的相對側(cè)邊上延伸。
最好是提供在孔的底壁和側(cè)壁及上部延伸,并且還在絕緣膜上延伸的基層,其中在基層上設(shè)置金屬層,以填充孔。
本發(fā)明第二方案提供一種形成于孔中的基層結(jié)構(gòu),所說孔的上部直徑大于孔其它部分的直徑??仔纬捎诎雽?dǎo)體器件的絕緣層中。基層結(jié)構(gòu)包括在至少孔上部的一部分上和至少靠近孔頂部的絕緣層的一部分之上延伸的基層,其中在所說上部延伸的基層在垂直于基層表面的方向有一厚度,該厚度大于在絕緣膜上延伸的基層的厚度。
最好是在所說上部上延伸的基層在垂直于基層表面的方向有一厚度,該厚度大于基層其它部分的厚度。這種情況下,最好是孔上部有半徑固定的彎曲邊緣。
最好是孔有錐形側(cè)壁,以便孔的直徑向下逐漸減小。
最好是孔的上部有曲線形的凹進(jìn)部分。
最好是基層在孔內(nèi)延伸,以便填充孔并在絕緣層上延伸。
最好是基層在孔上部的一個側(cè)邊上延伸。
最好是基層在孔上部的相對側(cè)邊上延伸。
最好是提供在孔的底壁和側(cè)壁及上部延伸,并且還在絕緣膜上延伸的基層,其中在基層上設(shè)置金屬層,以填充孔。
最好金屬層包括含鋁的合金層。
本發(fā)明的第三方案提供一種半導(dǎo)體器件,該器件包括絕緣層;形成于絕緣層中的孔,所說孔的上部的直徑大于孔其它部分的直徑;在至少孔上部的一部分上及至少靠近孔頂部的絕緣層的一部分之上延伸的基層;及設(shè)置于基層上的金屬層;其中在所說上部延伸的基層在高度方向有一有效厚度,該厚度大于絕緣膜上的基層的厚度,還大于使至少孔上部上面的部分基層在各向異性腐蝕工藝后能夠保留下來,而利用各向異性腐蝕工藝將在絕緣層上的延伸的基層腐蝕掉的臨界厚度。
最好是在所說上部延伸的基層其垂直于基層表面方向的厚度大于絕緣膜上延伸的基層的厚度。這種情況下,最好是在所說上部延伸的基層其垂直于基層表面方向的厚度大于基層其它部分的厚度。
最好是孔的上部有半徑固定的彎曲邊緣。
最好是孔有錐形側(cè)壁,以便孔的直徑向下逐漸減小。
最好是孔的上部有曲線形的凹進(jìn)部分。
最好是基層在孔內(nèi)延伸,以便填充孔并在絕緣層上延伸。
最好是基層在孔上部的一個側(cè)邊上延伸。
最好是基層在孔上部的相對側(cè)邊上延伸。
最好是提供在孔的底壁和側(cè)壁及上部延伸,并且還在絕緣膜上延伸的基層,其中金屬層設(shè)置于基層上,以填充孔。
本發(fā)明第四方案提供一種半導(dǎo)體器件,該器件包括絕緣層;形成于絕緣層中的孔,所說孔的上部的直徑大于孔其它部分的直徑;在孔的底部、側(cè)壁和至少上部的部分上及至少靠近孔頂部的絕緣層的一部分上延伸的基層;及設(shè)置于基層上的金屬層;其中在所說上部延伸的基層在垂直于基層表面的方向有一厚度,該厚度大于在絕緣膜上延伸的基層的厚度。
最好是在所說上部上延伸的基層在垂直于基層表面的方向有一厚度,該厚度大于基層其它部分的厚度。這種情況下,最好是孔上部有半徑固定的彎曲邊緣。
最好是孔有錐形側(cè)壁,以便孔的直徑向下逐漸減小。
最好是孔的上部有曲線形的凹進(jìn)部分。
最好是基層在孔內(nèi)延伸,以便填充孔并在絕緣層上延伸。
最好是基層在孔上部的一個側(cè)邊上延伸。
最好是基層在孔上部的相對側(cè)邊上延伸。
最好是提供在孔的底壁和側(cè)壁及上部延伸,并且還在絕緣膜上延伸的基層,其中金屬層設(shè)置于基層上,以填充孔。
最好是金屬層包括含鋁的合金層。
本發(fā)明第五方案提供一種形成半導(dǎo)體器的方法,包括以下步驟。在絕緣層上形成孔,使孔的上部直徑大于孔其它部分的直徑。淀積基層,使基層在至少孔的上部的一部分上及至少靠近孔的絕緣層上表面的一部分上延伸,在孔的上部延伸的基層在高度方向上有一有效厚度,該厚度大于在絕緣層上延伸的基層的厚度。在基層上淀積金屬層。對金屬層和基層進(jìn)行各向異性腐蝕,以選擇地腐蝕金屬層和基層,以便至少保留孔上部上的那部分基層,同時腐蝕掉在絕緣層上延伸的金屬層和基層。
最好是在孔的上部淀積延伸的基層,使之在垂直于基層表面上方向有一厚度,該厚度大于在絕緣層上延伸的基層的厚度。這種情況下,最好是在孔的上部淀積基層,使之在垂直于基層表面方向有一厚度,該厚度大于基層其它部分的厚度。
最好是利用濺射法腐蝕孔的上部,形成半徑固定的彎曲邊緣。
最好是通過在能夠形成錐形側(cè)壁的條件下各向異性腐蝕形成孔,以使孔的直徑向下逐漸減小。
最好是利用各向異性腐蝕然后各向同性腐蝕的方法形成孔,以使孔的上部具有曲線形的濕法腐蝕部分。
最好是基層淀積于孔內(nèi)及絕緣層之上,以填充孔。
最好是基層腐蝕成最終在孔上部的一個側(cè)邊上延伸。
最好是基層腐蝕成最終在孔上部的相反側(cè)邊上延伸。
最好是基層淀積成在孔的底壁、側(cè)壁和上部及絕緣膜上延伸,然后在基層上淀積金屬層,以填充孔。
第一實施例下面參考圖6詳細(xì)介紹本發(fā)明的第一實施例,該示出孔中形成有基層的半導(dǎo)體器件。新型的半導(dǎo)體器件具有以下結(jié)構(gòu)。第一層間絕緣層3-1形成在硅襯底上。形成延伸在第一層間絕緣層3-1上的第一級互連2或底級互連。第二層間絕緣層3-2形成在第一級互連2上。在第二層間絕緣層3-2中形成如通孔或接觸孔的孔,以使孔接觸到第一級互連2的頂部,孔的上部直徑較大,以形成孔的彎曲邊緣部分。形成基層,該層延伸在孔的底部、孔的側(cè)壁、以及孔的上部,并也延伸在第二層間絕緣層3-2的部分上表面。在一邊,基層向上延伸在部分孔的上部或孔的彎曲邊緣部分的下半部分,但沒有延伸到孔的彎曲邊緣部分的上半部分。在另一邊,基層沒有延伸在整個彎曲邊緣部分,但延伸到孔的邊界處的第二層間絕緣層3-2上。沿垂直于基層表面方向測量出的基層厚度不等,在彎曲邊緣部分上的基層厚于延伸在第二層間絕緣層3-2的上表面上的基層,以及厚于延伸在孔的垂直側(cè)壁上和孔的底部的基層。在孔的彎曲邊緣部分上基層的高度方向中測量的有效厚度厚于第二層間絕緣層的上表面上的基層的有效厚度。這里的有效厚度限定為沿孔延伸的高度方向測量時的厚度?;鶎影ǖ诙娱g絕緣層上的鈦層51和鈦層51上的氮化鈦層52的疊層。當(dāng)沿垂直于鈦層51表面的方向測量時,鈦層51的厚度均勻。另一方面,當(dāng)沿垂直于鈦層51表面的方向測量時,氮化鈦層的厚度不等,彎曲邊緣部分上的氮化鈦層52厚于其它部分的氮化鈦層52。在孔的彎曲邊緣部分上的氮化鈦層52的高度方向內(nèi)測量的有效厚度厚于第二層間絕緣層3-2的上表面上氮化鈦層52的有效厚度。不僅在孔上也在孔內(nèi)形成金屬層。部分金屬層選擇性地延伸在孔的彎曲邊緣部分上和邊界處,因此部分金屬層可作為第二級互連或頂級互連,而金屬層的其余部分留在孔內(nèi)填充孔,因此金屬層的其余部分可作為電連接第一級互連2和第二級互連的接觸層。在以上的一邊中,金屬層延伸到孔的彎曲邊緣部分的下半部分以上,但沒有延伸到孔的彎曲邊緣部分的上半部分,也沒有延伸到第二層間絕緣層3-2的上表面。在以上的另一邊中,金屬層不僅延伸到整個孔的彎曲邊緣部分,也延伸到孔的邊界處第二層間絕緣層3-2的上表面。金屬層包括Al-Ti合金層53,與氮化鈦層52和Al-Cu層61相接觸。
氮化鈦層的腐蝕速率低于含鋁層的腐蝕速率。以上孔的彎曲邊緣部分上厚度增加部分可作為腐蝕中止層,防止孔的上部分中的金屬層被構(gòu)圖金屬層以限定出第二級互連的干法腐蝕工藝腐蝕,即使干法腐蝕工藝不過量腐蝕。
下面參考圖7A到7D說明形成以上半導(dǎo)體器件的新型方法。
參考圖7A,在硅襯底1上形成第一層間絕緣層3-1。在第一層間絕緣層3-1上形成第一互連2,在第一互連2上形成第二層間絕緣層3-2。通過光刻技術(shù)和隨后的干法腐蝕工藝在第二層間絕緣層3-2中形成孔3a。此后,通過濺射工藝在第二層間絕緣層3-2中腐蝕出孔的邊緣部分,以使孔的邊緣部分為半徑不變的彎曲形狀。在第二層間絕緣層中孔的邊緣部分的腐蝕量取決于需要的器件尺寸,例如約50nm。
參考圖7B,厚度為20納米的鈦膜51淀積成在第二層間絕緣層3-2的上表面,和孔的彎曲的上部分和垂直的側(cè)壁部分,以及孔的底部。然后在鈦膜51上形成厚度為50納米的氮化鈦膜52??椎膹澢纳喜糠稚系牡伳?2的厚度厚于其它部分的氮化鈦膜52,其中在垂直于氮化鈦膜52表面的方向測量氮化鈦膜52可得出厚度。特別是,孔的彎曲的上部分上的氮化鈦膜52的厚度厚于孔的底部上氮化鈦膜52的厚度。
參考圖7C,在氮化鈦膜52上淀積厚度為4.0納米的鋁膜,其中鈦原子存在于氮化鈦膜52的上表面。因此,現(xiàn)在淀積的鈦膜中的鋁原子與氮化鈦膜52中的鈦原子接觸,由此鋁原子與鈦原子反應(yīng)形成Al-Ti合金膜53。此外,在Al-Ti合金膜53上淀積Al-Cu膜61。通過濺射法在10kW下淀積0.3微米的Al-Cu膜61,隨后在0.8kW下淀積0.4微米厚的Al-Cu膜61。在該濺射工藝中,支撐襯底的加熱塊保持在約500℃的溫度。在淀積0.3微米厚的Al-Cu膜期間,襯底的溫度保持很低,并且沒有從底部到襯底流過的Ar氣體。另一方面,在淀積0.4微米厚的Al-Cu膜期間,襯底的溫度保持很高,例如約450℃,并且從底部到襯底注入的Ar氣體。通過改變Al-Cu淀積條件可以降低襯底溫度。因此孔中完全填充有Al-Ti合金膜53和Al-Cu膜6l。
參考圖7D,通過光刻工藝在Al-Cu膜61上形成光刻膠圖形,以便使用光刻膠作掩模通過干法腐蝕工藝構(gòu)圖Al-Cu膜61、Al-Ti合金膜53、氮化鈦膜52以及鈦膜51的疊層。即使由于錯誤光刻膠圖形與孔3a錯開并進(jìn)行了過腐蝕,那么孔的彎曲邊緣部分上氮化鈦膜52厚度增加的部分可作為腐蝕中止層,能防止孔上部分中的Al-Ti合金膜53和Al-Cu膜腐蝕。這樣可提高半導(dǎo)體器件的成品率??梢詼p少半導(dǎo)體器件的制造步驟,也可以減少半導(dǎo)體器件的制造成本。第二實施例下面參考圖8詳細(xì)介紹本發(fā)明的第一實施例,該示出孔中形成有基層的半導(dǎo)體器件。新型的半導(dǎo)體器件具有以下結(jié)構(gòu)。第一層間絕緣層3-1形成在硅襯底1上。形成延伸在第一層間絕緣層3-1上的第一級互連2或底級互連。第二層間絕緣層3-2形成在第一級互連2上。在第二層間絕緣層3-2中形成如通孔或接觸孔的孔3a,以使孔3a接觸到第一級互連2的頂部,孔的上部直徑較大,以形成孔的彎曲邊緣部分。形成基層53,該層延伸在孔內(nèi)和第二層間絕緣層3-2的部分上表面。在一邊,基層53向上延伸到部分孔的上部或孔的彎曲邊緣部分的下半部分,但沒有延伸到孔的彎曲邊緣部分的上半部分。在另一邊,基層53沒有延伸到整個彎曲邊緣部分,但延伸到孔的邊界處的第二層間絕緣層3-2上。沿垂直于基層表面測量出的基層厚度不等,在彎曲邊緣部分上的基層厚于延伸在第二層間絕緣層3-2的上表面上的基層53。在孔的彎曲邊緣部分上基層53的高度方向內(nèi)測量的有效厚度厚于第二層間絕緣層3-2上表面上基層的有效厚度。這里的有效厚度限定為沿孔的高度方向測量時的厚度。基層53包括如鋁鈦膜的導(dǎo)電膜,然而該膜的腐蝕速率低于含鋁金屬層的腐蝕速率,因此基層53可作為腐蝕中止層。在基層53上形成金屬層。金屬層選擇性地延伸在孔的彎曲邊緣部分上和第二層間絕緣層的上表面上,因此金屬層可作為第二級互連或頂級互連,在以上的一邊中,金屬層延伸到孔的彎曲邊緣部分的下半部分以上,但沒有延伸到孔的彎曲邊緣部分的上半部分,也沒有延伸到第二層間絕緣層3-2的上表面。在以上的另一邊中,金屬層不僅延伸到整個孔的彎曲邊緣部分,也延伸到孔的邊界處第二層間絕緣層的上表面。金屬層包括鋁層62,與鋁鈦層53和Al-Cu層61相接觸。
鋁鈦層的腐蝕速率低于含鋁層例如Al-Cu層的腐蝕速率。以上孔的彎曲邊緣部分上厚度增加部分可作為腐蝕中止層,防止孔的上部分中的基層被構(gòu)圖金屬層以限定出第二級互連的干法腐蝕工藝腐蝕,即使干法腐蝕工藝不過量腐蝕。
下面參考圖9A到9D說明形成以上半導(dǎo)體器件的新型方法。
參考圖9A,在硅襯底1上形成第一層間絕緣層3-1。在第一層間絕緣層3-1上形成第一級互連2。在第一級互連2上形成第二層間絕緣層3-2。通過光刻技術(shù)和隨后的干法腐蝕工藝在第二層間絕緣層3-2中形成孔3a。此后,通過濺射工藝在第二層間絕緣層3-2中腐蝕出孔的邊緣部分,以使孔的邊緣部分為半徑不變的彎曲形狀。在第二層間絕緣層中孔的邊緣部分的腐蝕量取決于需要的器件尺寸,例如約50nm。在第二層間絕緣層3-2的上表面和以及孔的底部和垂直側(cè)壁,以及孔的彎曲邊緣部分上淀積鈦膜51,鈦膜51的厚度例如不小于50納米,厚于濺射工藝腐蝕的孔的邊緣部分。
參考圖9B,通過化學(xué)汽相淀積在鈦膜51上淀積鋁膜62,以使鋁膜62在孔內(nèi)和第二層間絕緣層3-2上延伸。在化學(xué)汽相淀積工藝中,使用二乙基-鋁-氫化物除去氫氣的氣泡。襯底的溫度設(shè)定在150℃。鋁膜62的厚度約300納米,由此直徑為0.3微米的孔3a完全填充鋁膜62。
參考圖9C,在400℃的襯底溫度下使用濺射工藝淀積Al-Cu膜61。在該工藝中,鈦膜51中的鈦原子于化學(xué)汽相淀積淀積的鋁層中的鋁原子反應(yīng),由此,在第二層間絕緣層3-2上和孔3a內(nèi)形成鋁鈦合金層53。因此孔3a填充有鋁鈦合金層53。
參考圖9D,通過光刻工藝在Al-Cu膜61上形成光刻膠圖形,以便使用光刻膠作掩膜通過干法腐蝕工藝構(gòu)圖Al-Cu膜61、Al-Ti合金膜53、鋁層62以及的疊層。即使由于錯誤光刻膠圖形與孔3a錯開并進(jìn)行了過腐蝕,那么孔的彎曲邊緣部分上Al-Ti合金膜53厚度增加的部分可作為腐蝕中止層,能防止腐蝕孔上部分中的Al-Ti合金膜53。這樣可提高半導(dǎo)體器件的成品率??梢詼p少半導(dǎo)體器件的制造步驟,也可以減少半導(dǎo)體器件的制造成本。第三實施例下面參考圖10詳細(xì)介紹本發(fā)明的第三實施例,該示出孔中形成有基層的半導(dǎo)體器件。新型的半導(dǎo)體器件具有以下結(jié)構(gòu)。第一層間絕緣層3-1形成在硅襯底上。形成延伸到第一層間絕緣層3-1上的第一級互連2或底級互連。第二層間絕緣層3-2形成在第一級互連2上。在第二層間絕緣層3-2中形成如通孔或接觸孔的孔,以使孔接觸到第一級互連2的頂部??拙哂绣F形側(cè)壁,因此孔的直徑向下地變小。在孔的底部、孔的錐形側(cè)壁以及部分第二層間絕緣層3-2上形成基層52。在一邊,基層52向上延伸到孔的上部,但不延伸到第二層間絕緣層3-2。在另一邊上,基層52不僅延伸到孔的整個錐形側(cè)壁上,也延伸到孔的邊界內(nèi)的第二層間絕緣層3-2上。沿垂直于基層表面方向測量出的基層52厚度不等,在孔上部分上的基層厚于延伸在第二層間絕緣層3-2的上表面上的基層,以及厚于延伸在孔的錐形側(cè)壁上和孔的底部的基層。在孔的彎曲邊緣部分上基層52的高度方向中測量的有效厚度厚于第二層間絕緣層3-2的上表面上的基層52的有效厚度。這里的有效厚度限定為沿孔的高度方向測量時的厚度。基層52包括氮化鈦層或鈦層和氮化鈦層的疊層。金屬層61不僅設(shè)置在孔上而且設(shè)置在孔內(nèi)。一部分金屬層61在孔的上部的上方及附近有選擇地延伸,以使該部分金屬層61作為第二級互連或頂級互連,而金屬層61的剩余部分處在孔內(nèi)填充該孔,以使金屬層的該剩余部分作為在第一級互連2和第二級互連之間提供電連接的接觸層。在一側(cè)的上面,金屬層61延伸達(dá)到孔上部的上方,但不延伸到第二層間絕緣層3-2上表面上方。然而,在該孔周圍,在另一側(cè)上,金屬層61不僅在孔的整個錐形側(cè)壁上延伸,而且在第二層間絕緣層3-2上表面的上方延伸。金屬層61可由一層Al-Cu層61或一層Al-Ti合金層與一層Al-Cu層61的疊層構(gòu)成。
氮化鈦層52的腐蝕速度比含鋁層的腐蝕速度低。即使干法腐蝕工藝不是如此過量的過腐蝕,該孔的曲線形邊緣部分上的基層52上面的加厚部分作為防止該孔上部中的金屬層61被用于對金屬層61進(jìn)行構(gòu)圖以確定第二級互連而執(zhí)行的干法腐蝕工藝腐蝕的腐蝕阻擋層。即使用于對第二級互連布圖的光刻膠圖形被錯誤地從孔3a移去并進(jìn)行過腐蝕,該孔上部上方的基層52的加厚部分可作為能夠防止對該孔上部中的Al-Cu薄膜61進(jìn)行任何腐蝕的腐蝕阻擋層。這樣可使半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量提高??蓽p少半導(dǎo)體器件的制造步驟,并且同樣可降低半導(dǎo)體器件的制造成本。第四實施例參考圖11詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第四實施例,圖11說明了具有在一個孔中形成的基層的半導(dǎo)體器件。一種新型的半導(dǎo)體器件具有下列結(jié)構(gòu)。在一層硅襯底上形成第一層間絕緣層3-1。形成第一級互連2或底級互連,該第一級互連2或底級互連在第一層間絕緣層3-1上延伸。在第一級互連2上形成第二層間絕緣層3-2。一個諸如通孔或一個接觸孔之類的孔3a形成在第二層間絕緣層3-2中,以使孔3a到達(dá)一部分第一級互連2的頂部???a具有錐形側(cè)壁,以使孔3a的直徑向下逐漸減小。設(shè)置一層基層53,該基層在孔內(nèi)和第二層間絕緣層3-2的一部分上表面上延伸。在一側(cè),基層53延伸到該孔的一部分上表面,但不延伸的第二層間絕緣層3-2的上表面之上。在另一側(cè),基層53不僅在孔的整個錐形側(cè)壁上延伸,而且在孔周圍的第二層間絕緣層3-2上延伸。基層53改變在孔3a沿其延伸的高度方向測量的有效厚度,以使上部上的基層53在高度方向比第二層間絕緣層3-2上的基層53的那些部分厚。在孔上部上的基層的高度方向中測量的有效厚度比第二層間絕緣層3-2上表面上的基層53的有效部分厚。在此,有效厚度被定義為在孔沿其延伸的高度方向中測量時的厚度?;鶎?3可由諸如鋁鈦薄膜之類,但具有比含鋁層低的腐蝕速度的導(dǎo)電薄膜構(gòu)成,以使基層53可作為腐蝕阻擋層。在基層53上設(shè)置金屬層。金屬層有選擇地在基層53上擴(kuò)展。以使該部分金屬層作為第二級互連或頂級互連。在一側(cè)上,金屬層延伸到達(dá)孔上部的上方,但不延伸到第二層間絕緣層3-2上表面上。然而,在該孔周圍,在另一側(cè)上,金屬層61不僅在孔的整個錐形側(cè)壁上延伸,而且在第二層間絕緣層3-2上表面上延伸。金屬層61可由與鋁鈦層53接觸的鋁層的疊層以及Al-Cu層61構(gòu)成。
鋁鈦基層的腐蝕速度比諸如Al-Cu層之類的含鋁層的腐蝕速度低。即使干法腐蝕工藝不是如此過量的過腐蝕,孔上部上的基層53上面的加厚部分作為防止該孔上部中的基層被用于對金屬層進(jìn)行布圖以確定第二級互連而執(zhí)行的干法腐蝕工藝腐蝕的腐蝕阻擋層。即使用于對第二級互連布圖的光刻膠圖形被錯誤地從孔3a移去并進(jìn)行過腐蝕,該孔上部上的基層53的加厚部分可作為能夠防止對該孔上部中的基層53進(jìn)行任何腐蝕的腐蝕阻擋層。這樣可使半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量提高??蓽p少半導(dǎo)體器件的制造步驟和并且同樣可降低半導(dǎo)體器件的制造成本。第五實施例參考圖12詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第五實施例,圖12說明了具有在一個孔中形成基層的半導(dǎo)體器件。一種新的半導(dǎo)體器件具有下列結(jié)構(gòu)。在一層硅襯底1上形成第一層間絕緣層3-1。形成第一級互連2或下級互連,該第一級互連2或下級互連在第一層間絕緣層3-1上延伸。在第一級互連2上形成第二層間絕緣層3-2。一個諸如通孔或一個接觸孔之類的孔形成在第二層間絕緣層3-2中,以使該孔到達(dá)一部分第一級互連2的頂部。該孔具有直徑家寬的上部,以便形成該孔被濕法腐蝕的上部,其中濕法腐蝕的上部已由濕法腐蝕或各向同性腐蝕工藝形成。設(shè)置一層基層52,該基層在孔的下部,孔的垂直側(cè)壁和孔的上部延伸,并且還在第二層間絕緣層3-2的一部分上上表面上延伸。在一側(cè),基層52延伸到該孔上部的一部分,或該孔被濕法腐蝕的上部的下半部分,但不延伸到該孔被濕法腐蝕的上部的上半部分。在另一側(cè),基層52不僅在該孔整個被濕法腐蝕的上部延伸,而且在孔周圍的第二層間絕緣層3-2上延伸?;鶎?2改變在垂直于基層52表面的方向測量的厚度,以使被濕法腐蝕的上部的基層52比在第二層間絕緣層3-2上表面上擴(kuò)展以及同樣在該孔的垂直側(cè)壁上和孔底延伸的基層的任何其它部分厚。在該孔被濕法腐蝕的上部上的基層52的高度方向中測量的有效厚度比第二層間絕緣層3-2上表面上的基層52的有效厚度厚。在此,有效厚度被定義為在孔沿其延伸的高度方向中測量時的厚度?;鶎?2可由氮化鈦層或鈦層和氮化鈦層疊層構(gòu)成。不僅在孔上而且在孔內(nèi)設(shè)置金屬層。一部分金屬層61有選擇地在該孔被濕法腐蝕上部之上和其周圍,以使該部分金屬層作為第二級互連或頂級互連,而金屬層61的剩余部分位于孔內(nèi)填充該孔,以使金屬層的該剩余部分作為在第一級互連2和第二級互連之間提供電連接的接觸層。在一側(cè)上,金屬層延伸到達(dá)該孔被濕法腐蝕的上部的下半部分上,但不延伸到該孔被濕法腐蝕的上部的上半部分,同樣也不延伸到第二層間絕緣層3-2的上表面上。然而,在該孔周圍,在另一側(cè)上,金屬層61不僅在該孔整個被濕法腐蝕的上部延伸,而且在第二層間絕緣層3-2上表面上延伸。金屬層61可由Al-Cu層或Al-Ti合金層與Al-Cu層的疊層構(gòu)成。
氮化鈦層的腐蝕速度比含鋁層的腐蝕速度低。即使干法腐蝕工藝不是如此過量的過腐蝕,該孔被濕法腐蝕的上部上的基層52上面的加厚部分作為防止該孔上部中的金屬層61被用于對金屬層61進(jìn)行布圖以確定第二級互連而執(zhí)行的干法腐蝕工藝腐蝕的腐蝕阻擋層。即使用于對第二級互連布圖的光刻膠圖形被錯誤地從孔3a移去并進(jìn)行過腐蝕,該孔上部上的基層52的加厚部分可作為能夠防止對該孔上部中的金屬層61進(jìn)行任何腐蝕的腐蝕阻擋層。這樣可使半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量提高??蓽p少半導(dǎo)體器件的制造步驟和并且同樣可降低半導(dǎo)體器件的制造成本。第六實施例參考圖13詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的第六實施例,圖13說明了具有在一個孔中形成基層的半導(dǎo)體器件。一種新的半導(dǎo)體器件具有下列結(jié)構(gòu)。在一層硅襯底1上形成第一層間絕緣層3-1。形成第一級互連2或下級互連,該第一級互連2或下級互連在第一層間絕緣層3-1上延伸。在第一級互連2上形成第二層間絕緣層3-2。一個諸如通孔或一個接觸孔之類的孔3a形成在第二層間絕緣層3-2中,以使該孔3a到達(dá)一部分第一級互連2的頂部。孔3a具有直徑加寬的上部,以便形成該孔被濕法腐蝕的上部。設(shè)置一層基層53,該基層在孔內(nèi)和第二層間絕緣層3-2的一部分上表面上延伸。在一側(cè),基層53延伸到該孔上部的一部分,或該孔被濕法腐蝕的上部的下半部分,但不延伸到該孔被濕法腐蝕的上部的上半部分上。在另一側(cè),基層53不僅在該孔整個被濕法腐蝕的上部延伸,而且在孔周圍的第二層間絕緣層3-2上延伸?;鶎?3改變孔3a沿其延伸的高度方向測量的有效厚度,以使被濕法腐蝕的上部的基層53在高度方向比在第二層間絕緣層3-2上的基層53的那些部分厚。在該孔被濕法腐蝕的上部上的基層53的高度方向測量的有效厚度比第二層間絕緣層3-2上表面上的基層的有效厚度厚。在此,有效厚度被定義為在孔沿其延伸的高度方向測量時的厚度?;鶎?3可由諸如鋁鈦之類的導(dǎo)電薄膜構(gòu)成,但這些導(dǎo)電薄膜具有比含鋁的金屬層低的腐蝕速度,以使基層53可作為一個腐蝕阻擋層。在基層53上設(shè)置一層金屬層。金屬層有選擇地在該孔被濕法腐蝕上部之上和第二層間絕緣層3-2的上表面上延伸,以使該部分金屬層作為第二級互連或頂級互連。在一側(cè)上,金屬層不延伸到該孔被濕法腐蝕的上部的上半部分,同樣也不延伸到第二層間絕緣層3-2的上表面上。然而,在該孔周圍,在另一側(cè)上,金屬層不僅在該孔整個被濕法腐蝕的上部延伸,而且在第二層間絕緣層3-2上表面上延伸。金屬層61可由鋁層62與Al-Cu層61的疊層構(gòu)成。
鋁鈦基層53的腐蝕速度比諸如Al-Cu層61的含鋁層的腐蝕速度低。即使干法腐蝕工藝不是如此過量的過腐蝕,該孔被濕法腐蝕的上部上的基層53上面的加厚部分作為防止該孔上部中的基層被用于對金屬層61進(jìn)行布圖以確定第二級互連而執(zhí)行的干法腐蝕工藝腐蝕的腐蝕阻擋層。即使用于對第二級互連布圖的光刻膠圖形被錯誤地從孔3a移去并進(jìn)行過腐蝕,該孔被濕法腐蝕的上部上的Al-Ti合金薄膜53的加厚部分可作為能夠防止對該孔上部中的Al-Ti薄膜53進(jìn)行任何腐蝕的腐蝕阻擋層。這樣可使半導(dǎo)體器件的產(chǎn)量提高??蓽p少半導(dǎo)體器件的制造步驟和并且同樣可降低半導(dǎo)體器件的制造成本。
在上述實施例中,基層可由氮化鈦層或鋁鈦層構(gòu)成。然而,也可用諸如硅化鈦層,硅化鉭層,和硅化鎢層之類的各種耐熱金屬硅化物層,以及諸如氮化鉭層和氮化鎢層之類的金屬氮化物層,以及另外那些層的疊層供具有比第二級互連的金屬層低的腐蝕速度的基層使用。
另外,在上述實施例中,在增加的襯底溫度下通過濺射方法或化學(xué)氣相淀積方法淀積含鋁層。也可采用諸如高壓濺射方法或離子濺射方法之類的其它淀積方法孔內(nèi)填充的導(dǎo)電層可以是含Cu層。
本發(fā)明的改進(jìn)對與本發(fā)明相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見,應(yīng)該理解,不應(yīng)認(rèn)為作為說明給出和描述的實施例是對本發(fā)明的限定。因此,其意圖是通過權(quán)利要求覆蓋本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種形成于孔中的基層結(jié)構(gòu),所說孔的上部直徑大于孔其它部分的直徑,所說孔形成于半導(dǎo)體器件的絕緣層中,所說基層結(jié)構(gòu)包括在至少所說孔的所說上部的一部分上和至少靠近所說孔頂部的所說絕緣層的一部分之上延伸的基層,其中在所說上部上延伸的所說基層在高度方向有一有效厚度,該厚度大于所說絕緣膜上的所說基層的厚度,還大于使至少所孔的所說上部上面的部分所說基層在各向異性腐蝕工藝后能夠保留下來,而利用各向異性腐蝕工藝所說將絕緣層上延伸的所說基層腐蝕掉的臨界厚度。
2.如權(quán)利要求1的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,在所說上部延伸的所說基層其垂直于所說基層表面方向的厚度大于在所說絕緣膜上延伸的所說基層厚度。
3.如權(quán)利要求2的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,在所說上部延伸的所說基層其垂直于所說基層表面方向的厚度大于所說基層其它部分的厚度。
4.如權(quán)利要求1的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說孔的所說上部有半徑固定的彎曲邊緣。
5.如權(quán)利要求1的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說孔有錐形側(cè)壁,以便所說孔的直徑向下逐漸減小。
6.如權(quán)利要求1的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說孔的所說上部有曲線形的凹進(jìn)部分。
7.如權(quán)利要求1的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說基層在所說孔內(nèi)延伸,以便填充所說孔,并在所說絕緣層上延伸。
8.如權(quán)利要求1的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說基層在所說孔的所說上部的一個側(cè)邊上延伸。
9.如權(quán)利要求1的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說基層在所說孔的所說上部的相反側(cè)邊上延伸。
10.如權(quán)利要求1的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,提供在所說孔的底壁和側(cè)壁及所說上部延伸,并且還在所說絕緣膜上延伸的所說基層,其中在所說基層上設(shè)置金屬層,以填充所說孔。
11.一種形成于孔中的基層結(jié)構(gòu),所說孔的上部直徑大于孔的其它部分的直徑,所說孔形成于半導(dǎo)體器件的絕緣層中,所說基層結(jié)構(gòu)包括在至少所說孔的所說上部的一部分上和至少靠近所說孔頂部的所說絕緣層的一部分之上延伸的所說基層,其中在所說上部延伸的所說基層在垂直于所說基層表面的方向有一厚度,該厚度大于在所說絕緣膜上延伸的所說基層的厚度。
12.如權(quán)利要求11的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,在所說上部上延伸的所說基層在垂直于所說基層表面的方向有一厚度,該厚度大于所說基層其它部分的厚度。
13.如權(quán)利要求11的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說孔的所說上部有半徑固定的彎曲邊緣。
14.如權(quán)利要求11的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說孔有錐形側(cè)壁,以便所說孔的直徑向下逐漸減小。
15.如權(quán)利要求11的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說孔的所說上部有曲線形的凹進(jìn)部分。
16.如權(quán)利要求11的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說基層在所說孔內(nèi)延伸,以便填充所說孔,并在所說絕緣層上延伸。
17.如權(quán)利要求11的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說基層在所說孔的所說上部的一個側(cè)邊上延伸。
18.如權(quán)利要求11的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說基層在所說孔的所說上部的相反側(cè)邊上延伸。
19.如權(quán)利要求11的基層結(jié)構(gòu),其特征在于,提供在所說孔的底壁和側(cè)壁及所說上部延伸,并且還在所說絕緣膜上延伸的所說基層,其中在所說基層上設(shè)置金屬層,以填充所說孔的基層結(jié)構(gòu)。
20.如權(quán)利要求19基層結(jié)構(gòu),其特征在于,所說金屬層包括含鋁的合金層。
21.一種半導(dǎo)體器件,包括絕緣層;形成于所說絕緣層中的孔,所說孔的上部的直徑大于孔其它部分的直徑;在至少所說孔的所說上部的一部分上及至少靠近所說孔頂部的所說絕緣層的一部分之上延伸的基層;及設(shè)置于所說基層上的金屬層;其中在所說上部延伸的所說基層在高度方向有一有效厚度,該厚度大于所說絕緣膜上的所說基層的厚度,還大于使至少所說孔的所說上部上面的部分所說基層在各向異性腐蝕工藝后能夠保留下來,而利用各向異性腐蝕工藝將在所說絕緣層上延伸的所說基層腐蝕掉的臨界厚度。
22.如權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件,其特征在于,在所說上部延伸的所說基層其垂直于所說基層表面方向的厚度大于所說絕緣膜上延伸的所說基層的厚度。
23.如權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件,其特征在于,在所說上部延伸的所說基層其垂直于所說基層表面方向的厚度大于所說基層其它部分的厚度。
24.如權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說孔的所說上部有半徑固定的彎曲邊緣。
25.如權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說孔有錐形側(cè)壁,以便所說孔的直徑向下逐漸減小。
26.如權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說孔的上部有曲線形的凹進(jìn)部分。
27.如權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說基層在所說孔內(nèi)延伸,以便填充所說孔,并在所說絕緣層上延伸。
28.如權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說基層在所說孔的所說上部的一個側(cè)邊上延伸。
29.如權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說基層在所說孔的所說上部的相對側(cè)邊上延伸。
30.如權(quán)利要求21的半導(dǎo)體器件,其特征在于,提供在所說孔的底壁和側(cè)壁及所說上部延伸,并且還在所說絕緣膜上延伸的所說基層,其中金屬層設(shè)置于所說基層上,以填充所說孔。
31.一種半導(dǎo)體器件,包括絕緣層;形成于絕緣層中的孔,所說孔的所說上部的直徑大于所說孔其它部分的直徑;在說孔的底部、側(cè)壁和至少上部的部分上及至少靠近所說孔頂部的所說絕緣層的一部分上延伸的基層;及設(shè)置于所說基層上的金屬層;其中在所說上部延伸的所說基層在垂直于所說基層表面的方向有一厚度,該厚度大于在所說絕緣膜上延伸的所說基層的厚度。
32.如權(quán)利要求31的半導(dǎo)體器件,其特征在于,在所說上部延伸的所說基層其垂直于所說基層表面方向的厚度大于所說基層其它部分的厚度。
33.如權(quán)利要求31的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說孔的所說上部有半徑固定的彎曲邊緣。
34.如權(quán)利要求31的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說孔有錐形側(cè)壁,以便所說孔的直徑向下逐漸減小。
35.如權(quán)利要求31的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說孔的上部有曲線形的凹進(jìn)部分。
36.如權(quán)利要求31的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說基層在所說孔內(nèi)延伸,以便填充所說孔,并在所說絕緣層上延伸。
37.如權(quán)利要求31的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說基層在所說孔的所說上部的一個側(cè)邊上延伸。
38.如權(quán)利要求31的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說基層在所說孔的所說上部的相對側(cè)邊上延伸。
39.如權(quán)利要求31的半導(dǎo)體器件,其特征在于,提供在所說孔的底壁和側(cè)壁及所說上部延伸,并且還在所說絕緣膜上延伸的所說基層,其中金屬層設(shè)置于所說基層上,以填充所說孔。
40.如權(quán)利要求39的半導(dǎo)體器件,其特征在于,所說金屬層包括含鋁的合金層
41.一種形成半導(dǎo)體器的方法,包括以下步驟在絕緣層上形成孔,使孔的上部直徑大于孔其它部分的直徑;淀積基層,使所說基層在至少所說孔的所說上部的一部分上及至少靠近所說孔的所說絕緣層上表面的一部分上延伸,在所說孔的上部延伸的所說基層在高度方向上有一有效厚度,該厚度大于在所說絕緣層上延伸的所說基層的厚度;在所說基層上淀積金屬層;對所說金屬層和所說基層進(jìn)行各向異性腐蝕,以選擇地腐蝕所說金屬層和所說基層,以便至少保留所說孔的所說上部上的那部分所說基層,同時腐蝕掉在所說絕緣層上延伸的所說金屬層和所說基層。
42.如權(quán)利要求41的方法,其特征在于,在所說孔的所說上部淀積延伸的所說基層,使之在垂直于所說基層表面上方向有一厚度,該厚度大于在所說絕緣層上延伸的所說基層的厚度。
43.如權(quán)利要求41的方法,其特征在于,在報說孔的所說上部淀積所說基層,使之在垂直于所說基層表面方向有一厚度,該厚度大于所說基層其它部分的厚度。
44.如權(quán)利要求41的方法,其特征在于,利用濺射法腐蝕所說孔的所說上部,形成半徑固定的彎曲邊緣。
45.如權(quán)利要求41的方法,其特征在于,通過在能夠形成錐形側(cè)壁的條件下各向異性腐蝕形成所說孔,以使所說孔的直徑向下逐漸減小。
46.如權(quán)利要求41的方法,其特征在于,利用各向異性腐蝕然后各向同性腐蝕的方法形成所說孔,以使所說孔的所說上部具有曲線形的濕法腐蝕部分。
47.如權(quán)利要求41的方法,其特征在于,所說基層淀積于所說孔內(nèi)以填充所說孔,還淀積于所說絕緣層之上。
48.如權(quán)利要求41的方法,其特征在于,所說基層腐蝕成最終在所說孔的所說上部的一個側(cè)邊上延伸。
49.如權(quán)利要求41的方法,其特征在于,所說基層腐蝕成最終在所說孔上部的相反側(cè)邊上延伸。
50.如權(quán)利要求41的方法,其特征在于,所說基層淀積成在所說孔的底壁、側(cè)壁和所說上部及所說絕緣膜上延伸,然后在所說基層上淀積金屬層,以填充所說孔。
全文摘要
本發(fā)明提供一種形成于孔中的基層結(jié)構(gòu),所說孔的上部直徑大于孔其它部分的直徑??仔纬捎诎雽?dǎo)體器件的絕緣層中。基層結(jié)構(gòu)包括在至少孔的上部的一部分上和至少靠近孔頂部的絕緣層的一部分之上延伸的基層,其中在所說上部延伸的基層在高度方向有一有效厚度,該厚度大于絕緣膜上的基層的厚度,還大于使至少孔上部上面的部分基層在各向異性腐蝕工藝后能夠保留下來,而利用各向異性腐蝕工藝將絕緣層上延伸的基層腐蝕掉的臨界厚度。
文檔編號H01L21/28GK1198587SQ9810699
公開日1998年11月11日 申請日期1998年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月18日
發(fā)明者菊田邦子 申請人:日本電氣株式會社