專利名稱：銅/聚酰亞胺beol中的堆疊通孔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多級電子電路，特別涉及在多層結(jié)構(gòu)中互連不同導體級的方法和結(jié)構(gòu)。
用于VLSI(超大規(guī)模集成)多層電路的先進的互連線路已使用銅作為布線級和聚酰亞胺作為絕緣體，由此得到盡可能低的導電率和介電常數(shù)，即低電阻和低電容。隨著所述銅/聚酰亞胺技術(shù)的發(fā)展，金屬鑲嵌已變?yōu)榭蛇x的布線方法。金屬鑲嵌結(jié)構(gòu)是指淀積和平面化絕緣體、腐蝕絕緣體溝或槽形成布線結(jié)構(gòu)、在絕緣體結(jié)構(gòu)上鍍銅填充槽、然后化學機械拋光銅以便與聚酰亞胺共平面、在聚酰亞胺結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生最終的銅。金屬鑲嵌結(jié)構(gòu)介紹在U.S.專利No.4,789,648中，已受讓給本發(fā)明的受讓人，在這里引入作為參考。然而，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)在用于多級結(jié)構(gòu)的銅/聚酰亞胺結(jié)構(gòu)上需要如氮化硅的氮化層，以便淀積下一聚酰亞胺層。基本上，當腐蝕聚酰亞胺時，薄氮化層起抗腐蝕的作用，并在銅上起鈍化作用以減小和/或消除銅氧化。
在早些時代的技術(shù)中，形成堆疊的通孔，例如直接的M3與M1的連接，會與接地原則產(chǎn)生沖突，即，堆疊的通孔需要單獨定義待連接的級中及其之間的所有通孔和布線級，因此，由于最小圖象尺寸和覆蓋，考慮到隨后的通孔要位于金屬連接焊盤內(nèi)以消除不希望的短路區(qū)，所以當施加堆疊通孔時密度降低。此外，堆疊的通孔需要多個布線連接界面，由此接觸和通孔電阻便是一個問題。最后，為了避免這些覆蓋問題，堆疊通孔也許需要單獨的掩模級以確保維持接地原則。
考慮到現(xiàn)有技術(shù)的問題和不足，因此本發(fā)明的一個目的是提供一種制造堆疊通孔同時無需任何附加掩模的方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造堆疊通孔同時無需任何附加互連電阻的方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種制造堆疊通孔同時不與接地原則沖突的方法。
通過說明書，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將變得顯而易見。
要達到本發(fā)明對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員可理解的以上和其它目的，本發(fā)明提供一種通過另一互連級連接垂直相隔的兩個互連級的方法，包括步驟a)形成要制成接觸的第一互連區(qū)；b)在該互連區(qū)上形成第一絕緣層；c)在第一絕緣層上形成一腐蝕終止層；d)腐蝕腐蝕終止層以在第一互連區(qū)上一位置處形成一開口；e)形成與第一絕緣層接觸并在第一互連區(qū)上的第二互連區(qū)；f)在第一絕緣層和腐蝕終止層上形成第二絕緣層；g)在第二絕緣層內(nèi)形成一開口，第二絕緣層內(nèi)的開口覆蓋腐蝕終止層內(nèi)的開口；h)延伸第二絕緣層內(nèi)的開口穿過第一絕緣層；以及i)用導體填充第一和第二絕緣層內(nèi)的開口，在第一互連區(qū)和第二絕緣層上一區(qū)域之間形成連接。
優(yōu)選第二絕緣層形成在第二互連區(qū)上。第一互連區(qū)包括形成在第一絕緣層內(nèi)的導電線，第二互連區(qū)包括形成在第一絕緣層內(nèi)的導體，其中第二互連區(qū)接觸部分第一互連區(qū)。
腐蝕終止層以及第一和第二絕緣層內(nèi)的開口優(yōu)選包括第一開口。此時，該方法還包括在腐蝕終止層以及覆蓋第二互連區(qū)的第二絕緣層內(nèi)形成第二開口并用導體填充第二開口從而在第二互連區(qū)和第二絕緣層上一區(qū)域之間形成連接的步驟。此外，在腐蝕終止層內(nèi)形成第二開口的步驟優(yōu)選不除去與第二互連區(qū)相鄰和在第一絕緣層上的任何腐蝕終止層部分。
在另一優(yōu)選實施例中，腐蝕終止層包括第一腐蝕終止層，該方法還包括在第二絕緣層上形成第二腐蝕終止層并在第二腐蝕終止層上形成第三絕緣層的步驟，其中步驟(g)包括在第二腐蝕終止層和覆蓋第一腐蝕終止層內(nèi)開口的第三絕緣層內(nèi)形成開口，步驟(i)包括用導體填充第二腐蝕終止層和第三絕緣層內(nèi)的開口從而在第一互連區(qū)和第三絕緣層上一區(qū)域之間形成連接。此外，第一和第二腐蝕終止層以及第一、第二和第三絕緣層的開口包括第一開口，該方法還包括在腐蝕終止層和覆蓋第二互連區(qū)的絕緣層內(nèi)形成第二開口并用導體填充第二開口，在第二互連區(qū)和第三絕緣層上一區(qū)域之間形成連接的步驟。
在另一方案中，本發(fā)明提供一種由以上提到的方法制成的多級布線結(jié)構(gòu)。這種多級布線結(jié)構(gòu)包括要制成接觸的第一互連區(qū)、第一互連區(qū)上的第一絕緣層、第一絕緣層上的腐蝕終止層，腐蝕終止層在第一互連區(qū)上一位置處有一開口。布線結(jié)構(gòu)還包括與第一絕緣層接觸并且與第一互連區(qū)接觸且位于其上的第二互連區(qū)和第一絕緣區(qū)、腐蝕終止層和第二互連區(qū)上的第二絕緣層。第二絕緣層內(nèi)的開口覆蓋腐蝕終止層內(nèi)的開口并延伸穿過第一絕緣層，并由第一互連區(qū)和第二絕緣層上一區(qū)域之間的連續(xù)導體填充。
優(yōu)選第二絕緣層位于第二互連區(qū)之上，第一互連區(qū)包括第一絕緣層內(nèi)的導電線，第二互連區(qū)包括第一絕緣層內(nèi)的導體，第二互連區(qū)接觸部分第一互連區(qū)。
在多級布線結(jié)構(gòu)中，腐蝕終止層以及第一和第二絕緣層內(nèi)的開口包括第一開口，電路還包括腐蝕終止層和覆蓋第二互連區(qū)內(nèi)的第二開口。第二開口填充有連續(xù)的導體，在第二互連區(qū)和第二絕緣層上一區(qū)域之間產(chǎn)生連接。腐蝕終止層與第二互連區(qū)相鄰并位于第一絕緣層之上。
腐蝕終止層包括第一腐蝕終止層，布線結(jié)構(gòu)還包括第二絕緣層之上的第二腐蝕終止層、第二腐蝕終止層上的第三絕緣層、和第二腐蝕終止層與覆蓋第一腐蝕終止層內(nèi)開口的第三絕緣層中的一開口。第二腐蝕終止層和第三絕緣層內(nèi)的開口由第一互連區(qū)和第三絕緣層上一區(qū)域之間的連續(xù)導體填充。所述布線還包括腐蝕終止層和覆蓋第二互連區(qū)的絕緣層內(nèi)的第二開口，第二開口由第二互連區(qū)和第三絕緣層上區(qū)域之間的連續(xù)導體填充。
在另一方案中，本發(fā)明提供一種連接垂直地相互隔開的至少兩級互連的方法，包括步驟a)形成包括要制成接觸的第一和第二導體的第一互連區(qū)；b)在所述第一互連區(qū)上形成第一絕緣層；c)形成在所述第一絕緣層內(nèi)并與所述第一導體接觸的第一通孔；d)形成位于包括第三導體的所述第一絕緣層上的第二互連區(qū)，第三導體與所述第一通孔接觸；e)在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層；以及f)在所述第二絕緣層內(nèi)形成第三導體的周邊內(nèi)且與其接觸的第二通孔，和連續(xù)地進一步延伸穿過所述第一絕緣層并與所述第二導體接觸的第三通孔，所述第三通孔的所述部分不與所述第二互連區(qū)接觸。
最好，該方法還包括在所述第二互連區(qū)內(nèi)形成不與所述第一通孔接觸的第四導體，和位于所述第四導體的周邊內(nèi)并與之接觸的第四通孔。
在一相關(guān)的方案中，本發(fā)明目的在于由以上提到的方法制成的多級布線結(jié)構(gòu)。
相信是新穎的本發(fā)明的特征和本發(fā)明的元件特性在附帶的權(quán)利要求書中進行了特別的說明。附圖僅為圖示的目的，并沒有按比例畫出。然而，通過參考結(jié)合附圖進行的詳細說明將對結(jié)構(gòu)和操作方法即本發(fā)明將更好地理解。


圖1為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第一階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖2為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第二階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖3為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第三階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖4為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第四階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖5為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第五階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖6為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第六階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖7為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第七階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖8為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第八階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖9為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第九階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖10為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第十階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖11為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第十一階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖12為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第十二階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖13為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第十三階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖14為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第十四階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖15為本發(fā)明的優(yōu)選堆疊通孔的第十五階段結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖16為本發(fā)明另一堆疊通孔的的側(cè)視圖。
下面參考圖1-16介紹本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中本發(fā)明的類似特征用類似的數(shù)字表示。在圖中不必按比例顯示出本發(fā)明的特征。
本發(fā)明特別涉及多級電子電路和可由其它公知光刻方法制成的其它結(jié)構(gòu)。在銅/聚酰亞胺BEOL(線的背端)中的本發(fā)明堆疊通孔的結(jié)構(gòu)在以上提到的圖1-15中有說明。除非另有說明，由淀積、腐蝕和其它現(xiàn)有技術(shù)中公知的技術(shù)構(gòu)成不同的層。圖1示出了第一階段，其中提供有常見的基板20，該基板20具有與它的上表面接觸的一對隔開的第一M1金屬導線或互連級22a、22b，在該基板上可顯現(xiàn)其他特征或連接。如這里所使用的，和介紹的多級電子結(jié)構(gòu)結(jié)合使用的術(shù)語“線”是指結(jié)構(gòu)的一級上元件之間的導電金屬連接。術(shù)語“通孔”是指結(jié)構(gòu)的不同級上元件之間的導電金屬連接。術(shù)語“互連”是指通孔和線這兩者的導電金屬連接。
在M1導體的上面和周圍是有機絕緣層24，如聚酰亞胺。可以通過將銅或一些其它導電材料淀積在絕緣體中形成的槽中形成M1導體。連續(xù)的腐蝕終止層26由如氮化硅等的絕緣體形成在絕緣層24上。如這里所使用的，術(shù)語“腐蝕終止”是指當使用腐蝕劑除去腐蝕上的絕緣材料時抗腐蝕劑的一種或多種材料。例如，當腐蝕聚酰亞胺時，氮化硅為腐蝕終止材料。如氮化層等的腐蝕終止層自身可以由其特定的腐蝕劑除去而不會除去聚酰亞胺。連續(xù)的光刻膠層28淀積在腐蝕終止層26上。在區(qū)域27和29內(nèi)將光刻膠層28曝光然后顯影。然后使用區(qū)域27和29內(nèi)的光刻膠層28作為掩模腐蝕腐蝕終止層26。區(qū)域27和29將限定出通孔的區(qū)域。
圖2示出了第一光刻膠層28已濕剝離并且第二光刻膠層28施加、曝光并顯影以開出M2金屬鑲嵌互連線將形成的區(qū)域30后圖1的結(jié)構(gòu)。光刻膠28覆蓋區(qū)域27，但留出開口區(qū)29。區(qū)域29將用于產(chǎn)生一通孔。腐蝕后，制成局部形成的通孔32(圖3)。一通孔最終形成在M1導電層部分22b和將在其它標準雙金屬鑲嵌工藝中成為M2互連層的部分之間的區(qū)域32上。當在氧氣RIE(反應離子腐蝕)工藝中腐蝕聚酰亞胺時，氮化層26起腐蝕終止的作用。
在下一步驟中，如圖4所示，使用光刻膠28作為腐蝕劑的掩模，將部分腐蝕終止層26的自身在區(qū)域30內(nèi)的面積腐蝕掉。腐蝕終止層26的這些部分除去后，使用用于絕緣層24的腐蝕劑腐蝕區(qū)域30上的聚酰亞胺。圖5示出了在區(qū)域30下的面積內(nèi)腐蝕后的聚酰亞胺層，與此同時光刻膠28仍在原處。特別是，光刻膠層28仍覆蓋區(qū)域27內(nèi)的堆疊通孔。絕緣層24的原表面和局部通孔區(qū)域32被均勻地腐蝕掉形成線36和通孔34(圖5)。在絕緣層內(nèi)形成的腐蝕區(qū)域?qū)a(chǎn)生隨后介紹的通孔和線的開口。
在構(gòu)成本發(fā)明堆疊通孔的下一步驟中，將光刻膠層28腐蝕濕剝離掉，如圖6所示，通過濺射或其它合適的淀積方法淀積如鉭的薄金屬襯里層38，層38與下面層的輪廓一致。此后，例如銅的金屬層40電解電鍍到鉭襯里38上。
淀積導電銅層40后，利用pH值為10的過硫酸銨/氫氧化鉀懸浮液通過化學機械拋光(CMP)平面化導電銅層40的表面(圖7)，由IBM開發(fā)出并公開在IBM Technical Disclosure Bulletin 37卷第10期(1994年10月)187-188頁。此外，如吡咯的銅鈍化劑可以施加到銅層以使銅的除去速率最大，同時使氮化物絕緣層26的去除最小，如IBM Technical Disclosure Bulletin 36卷第2期(1993年2月)171-172頁中所公開的。導電層40可以由形成于其上的鍺化銅(Cu3Ge)的薄層密封，以改善導電層的化學機械拋光，如IBMTechnical Disclosure Bulletin 37卷第9期(1994年9月)145-146頁和IBM Technical Disclosure Bulletin 36卷第4期(1993年4月)335-336頁中所公開的。
平面化導電層后，少量的銅層40和鉭層38留在堆疊的通孔區(qū)27的溝內(nèi)。此外，通過少量的過量拋光，或者如果氮化物腐蝕終止層26足夠薄，區(qū)域27內(nèi)的銅40和鉭層38-堆疊的通孔區(qū)可以完全拋光掉。在兩種中的任意一種情況中，鉭襯里層38和銅層40留在M1導電層22b上并與之接觸形成M2導電互連通孔。
要形成M3對M2的雙金屬鑲嵌結(jié)構(gòu)，圖8示出依次淀積氮化物腐蝕終止層42、聚酰亞胺絕緣層44、氮化物腐蝕終止層46、聚酰亞胺絕緣層48和氮化物腐蝕終止層50的疊層。腐蝕終止層42優(yōu)選直接淀積在并局部接觸腐蝕終止層26上，如圖所示。這樣產(chǎn)生“隱蔽的掩模區(qū)”427。在圖9中，顯影的光刻膠層52露出部分氮化物腐蝕終止層50的上表面，限定出開口從而產(chǎn)生M3通孔互連區(qū)54以及堆疊的通孔互連區(qū)57。然后在通孔區(qū)57內(nèi)腐蝕氮化物腐蝕終止層和聚酰亞胺絕緣層(圖10)，終止在覆蓋M2導體互連級(銅40/鉭38)的氮化物腐蝕終止層42上。使用公知的腐蝕劑和技術(shù)，通過腐蝕氮化物、終止在聚酰亞胺上或內(nèi)部、腐蝕聚酰亞胺、直接終止在氮化物上，依次類推進行這些腐蝕步驟。
然后剝離光刻膠層52并淀積、曝光和顯影新的光刻膠層53從而限定出圖11所示的開口156和157，露出部分氮化硅層50和42的上表面。新光刻膠層53用于腐蝕圖12所示的露出的氮化硅層50和露出的氮化物腐蝕終止層42。這種腐蝕露出未被光刻膠層53覆蓋的聚酰亞胺絕緣層部分48的上表面。通過腐蝕步驟也露出銅40、鉭38M2通孔層和堆疊的通孔區(qū)中的銅40、鉭38層(如果后者存在的話)。然而，在該階段腐蝕僅局部完成并沒有除去所有的氮化物腐蝕終止層部分26。如果M3通孔到M2線22b的未對準發(fā)生在該區(qū)域，那么優(yōu)選保留一些氮化物腐蝕終止層部分26(用于M2的第一聚酰亞胺區(qū)上的原有氮化物)以提供腐蝕終止。
在圖13中，通過快速、稀釋濕腐蝕或臭氧干腐蝕中的一種從M2通孔表面除去少量的銅40、鉭38。這種金屬腐蝕還完全除去前面步驟留下的無論是銅40還是鉭38導電線?，F(xiàn)已知有不同的方法腐蝕少量的銅/鉭。在圖14中，顯示出通過除去未被光刻膠層53覆蓋的部分聚酰亞胺絕緣層48腐蝕M3線開口56a、56b。同時，通過除去未被光刻膠層53覆蓋的部分聚酰亞胺絕緣層48限定出到M1級22a的最終堆疊通孔27。應該注意，沒有氮化物腐蝕終止層部分26，將會錯誤地腐蝕該區(qū)域下的聚酰亞胺絕緣體24。
最后，光刻膠層53的除去顯示在圖15中。淀積薄鉭襯里層58使其與堆疊通孔區(qū)27中的開口一致并淀積層58使其與M3通孔區(qū)54內(nèi)的開口一致。隨后，通過電鍍將導電的銅淀積在堆疊通孔區(qū)27(60)和M3通孔區(qū)54(60)內(nèi)的鉭襯里上形成第三互連區(qū)。淀積后，如前所述拋光和平面化鉭/銅使表面基本上與氮化物腐蝕終止層50共平面，以提供用于提供與第一互連區(qū)M1連接的第三互連區(qū)和一在可含有電子器件或其它連接的第三互連區(qū)以上的區(qū)域。區(qū)27通孔內(nèi)的銅整體而連續(xù)地形成，當它延伸穿過所示不同的中間絕緣層時，它不含中間襯里或其它斷裂。
由此，本發(fā)明介紹了一種新而有用的方法和結(jié)構(gòu)，通過利用上一級的“隱蔽掩模圖象”產(chǎn)生一用于電子電路的堆疊通孔，并且制備堆疊通孔不需任何額外的掩模，不需任何附加的互連電阻，并且不會與電子結(jié)構(gòu)的接地原則發(fā)生沖突。
另一實施例是本發(fā)明的另一種方案，不利用隱蔽的掩模原理但影響接地原則。參考圖16，第一級互連區(qū)或金屬M1包括由第一絕緣層201限定和覆蓋的導體200A和200C。然后在第一絕緣層201內(nèi)腐蝕并形成通孔205。限定第二級互連區(qū)或金屬M2 203A，該第二級互連區(qū)或金屬M2 203A覆蓋第一級金屬M1 200A和通孔205。第二級金屬導體203B不覆蓋任何第一級金屬。在第一級金屬導體200C上沒有限定第二級金屬。然后在第一絕緣層201上形成第二絕緣層202，通孔206和208分別形成在第二級金屬導體203A和203B上。當在第二絕緣層202內(nèi)形成時，通孔206和208沒有向下分別穿過第二級金屬203A和203B，是由于在203A和203B的周邊內(nèi)對準通孔206和208。在與通孔206和208的相同腐蝕期間，同時限定通孔207，通孔207連續(xù)地一直穿過第二絕緣層202和第一絕緣層201，接觸第一級金屬M1導體200C形成堆疊的通孔207，是由于沒有阻斷的第二級金屬M2對準或在絕緣層202內(nèi)。由此，互連部分A將M3金屬焊盤204互連到M2金屬焊盤203A和M1金屬焊盤200A?；ミB部分B將M3金屬焊盤209互連到M2金屬焊盤203B。互連部分C(包括從焊盤204向下延伸的通孔207的部分)連續(xù)地將M3金屬焊盤204互連到M1金屬焊盤200C，而不必接觸第二互連或金屬級M2的插入部分。
雖然結(jié)合具體的優(yōu)選實施例詳細地介紹了本發(fā)明，但顯然根據(jù)以上的介紹對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說作出許多替換、修改和變形是容易的。因此附帶的權(quán)利要求書將包含落入本發(fā)明實際范圍和精神的任何這種替換、修改和變形。
權(quán)利要求
1．一種通過另一互連級連接垂直地相隔的兩個互連級的方法，特征在于包括以下步驟a)形成要制成接觸的第一互連區(qū)；b)在該互連區(qū)上形成第一絕緣區(qū)；c)在第一絕緣層上形成一腐蝕終止層；d)腐蝕腐蝕終止層以在所述第一互連區(qū)上一位置處形成一開口；e)形成與所述第一絕緣層接觸并在所述第一互連區(qū)上的第二互連區(qū)；f)在所述第一絕緣層和所述腐蝕終止層上形成第二絕緣層；g)在所述第二絕緣層內(nèi)形成一開口，在所述第二絕緣層內(nèi)的所述開口覆蓋腐蝕終止層內(nèi)的所述開口；h)延伸所述第二絕緣層內(nèi)的所述開口通過所述第一絕緣層；以及i)用導體填充所述第一和第二絕緣層內(nèi)的開口，在所述第一互連區(qū)和所述第二絕緣層上的區(qū)域之間形成連接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于所述第二絕緣層形成在所述第二互連區(qū)上。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于所述第一互連區(qū)包括形成在所述第一絕緣層內(nèi)的導線。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于所述第二互連區(qū)包括形成在所述第一絕緣層內(nèi)的導體。
5．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于所述第二互連區(qū)接觸一部分所述第一互連區(qū)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于所述腐蝕終止層和所述第一和第二絕緣層內(nèi)的所述開口包括第一開口，該方法還包括在所述腐蝕終止層以及覆蓋所述第二互連區(qū)的所述第二絕緣層內(nèi)形成第二開口并用導體填充所述第二開口從而在所述第二互連區(qū)和所述第二絕緣層上的區(qū)域之間形成連接的步驟。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，特征在于在所述腐蝕終止層內(nèi)形成第二開口的所述步驟不除去與所述第二互連區(qū)相鄰和在所述第一絕緣層上的任何腐蝕終止層部分。
8．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，特征在于所述腐蝕終止層包括第一腐蝕終止層，該方法還包括在所述第二絕緣層上形成第二腐蝕終止層并在所述第二腐蝕終止層上形成第三絕緣層的步驟，步驟(g)包括在所述第二腐蝕終止層和覆蓋第一腐蝕終止層內(nèi)所述開口的所述第三絕緣層內(nèi)形成開口，步驟(i)包括用導體填充所述第二腐蝕終止層和所述第三絕緣層內(nèi)的開口從而在所述第一互連區(qū)和所述第三絕緣層上的一區(qū)域之間形成連接。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，特征在于所述第一和第二腐蝕終止層以及所述第一、第二和第三絕緣層的所述開口包括第一開口，該方法還包括在所述腐蝕終止層和覆蓋所述第二互連區(qū)的所述絕緣內(nèi)形成第二開口并用導體填充所述第二開口從而在所述第二互連區(qū)和所述第三絕緣層上的一區(qū)域之間形成連接的步驟。
10．一種通過另一互連級連接垂直地相隔的兩個互連級的方法，特征在于包括以下步驟a)形成要制成接觸的第一互連區(qū)；b)在該互連區(qū)上形成第一絕緣層；c)在第一絕緣層上形成一腐蝕終止層；d)腐蝕腐蝕終止層以在所述第一互連區(qū)上一位置處形成一開口；e)形成與所述第一絕緣層接觸并在所述第一互連區(qū)上并與所述第一互連區(qū)接觸的第二互連區(qū)；f)在所述第一絕緣層、所述腐蝕終止層和所述第二互連區(qū)上形成第二絕緣層；g)在所述第二絕緣層內(nèi)形成一開口，所述第二絕緣層內(nèi)的所述開口覆蓋所述腐蝕終止層內(nèi)的所述開口；h)延伸所述第二絕緣層內(nèi)的所述開口通過所述第一絕緣層；以及i)用導體填充所述第一和第二絕緣層內(nèi)的開口，在所述第一互連區(qū)和所述第二絕緣層上的區(qū)域之間形成連接。
11．根據(jù)權(quán)利要求10的方法，特征在于所述第一互連區(qū)包括一形成在所述第一絕緣層內(nèi)的導線。
12．根據(jù)權(quán)利要求10的方法，特征在于所述第二互連區(qū)包括形成在所述第一絕緣層內(nèi)的導體。
13．根據(jù)權(quán)利要求10的方法，特征在于所述腐蝕終止層和所述第一和第二絕緣層內(nèi)的所述開口包括第一開口，該方法還包括在所述腐蝕終止層以及覆蓋所述第二互連區(qū)的所述第二絕緣層內(nèi)形成第二開口并用導體填充所述第二開口從而在所述第二互連區(qū)和所述第二絕緣層上的區(qū)域之間形成連接的步驟。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的方法，特征在于在所述腐蝕終止層內(nèi)形成第二開口的所述步驟不除去與所述第二互連區(qū)相鄰和在所述第一絕緣層上的任何腐蝕終止層部分。
15．根據(jù)權(quán)利要求10的方法，特征在于所述腐蝕終止層包括第一腐蝕終止層，該方法還包括在所述第二絕緣層上形成第二腐蝕終止層并在所述第二腐蝕終止層上形成第三絕緣層的步驟，步驟(g)包括在所述第二腐蝕終止層和覆蓋所述第一腐蝕終止層內(nèi)所述開口的所述第三絕緣層內(nèi)形成開口，步驟(i)包括用導體填充所述第二腐蝕終止層和所述第三絕緣層內(nèi)的開口從而在所述第一互連區(qū)和所述第三絕緣層上一區(qū)域之間形成連接。
16．根據(jù)權(quán)利要求15的方法，特征在于所述第一和第二腐蝕終止層以及第一、第二和第三絕緣層的所述開口包括第一開口，該方法還包括在所述腐蝕終止層和覆蓋所述第二互連區(qū)的所述絕緣層內(nèi)形成第二開口并用一導體填充所述第二開口從而在所述第二互連區(qū)和所述第三絕緣層上一區(qū)域之間形成連接的步驟。
17．一種通過另一互連級連接垂直相隔的兩個互連級的方法，特征在于包括以下步驟a)形成要制成接觸的第一互連區(qū)，所述第一互連區(qū)包括形成在所述第一絕緣層內(nèi)的導線；b)在該互連區(qū)上形成第一絕緣層；c)在第一絕緣層上形成一腐蝕終止層；d)腐蝕腐蝕終止層以在所述第一互連區(qū)上一位置處形成一開口；e)形成與所述第一絕緣層接觸并在所述第一互連區(qū)上并與所述第一互連區(qū)接觸的第二互連區(qū)，所述第二互連區(qū)包括一形成在所述第一絕緣層內(nèi)的導體；f)在所述第一絕緣層、所述腐蝕終止層和所述第二互連區(qū)上形成第二絕緣層；g)在所述第二絕緣層內(nèi)形成一開口，所述第二絕緣層內(nèi)的所述開口覆蓋所述腐蝕終止層內(nèi)的所述開口；h)延伸所述第二絕緣層內(nèi)的所述開口通過所述第一絕緣層；以及i)用導體填充所述第一和第二絕緣層內(nèi)的開口，在所述第一互連區(qū)和所述第二絕緣層上的區(qū)域之間形成連接。
18．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于所述腐蝕終止層和所述第一和第二絕緣層內(nèi)的所述開口包括第一開口，該方法還包括在所述腐蝕終止層以及覆蓋所述第二互連區(qū)的所述第二絕緣層內(nèi)形成第二開口并用導體填充所述第二開口從而在所述第二互連區(qū)和所述第二絕緣層上的區(qū)域之間形成連接的步驟。
19．根據(jù)權(quán)利要求18的方法，特征在于在所述腐蝕終止層內(nèi)形成第二開口的所述步驟不除去與所述第二互連區(qū)相鄰和在所述第二絕緣層上的任何腐蝕終止層部分。
20．根據(jù)權(quán)利要求17的方法，特征在于所述腐蝕終止層包括第一腐蝕終止層，該方法還包括在所述第二絕緣層上形成第二腐蝕終止層并在所述第二腐蝕終止層上形成第三絕緣層的步驟，步驟(g)包括在所述第二腐蝕終止層和覆蓋第一腐蝕終止層內(nèi)所述開口的所述第三絕緣層內(nèi)形成開口，步驟(i)包括用導體填充所述第二腐蝕終止層和所述第三絕緣層內(nèi)的開口從而在所述第一互連區(qū)和所述第三絕緣層上一區(qū)域之間形成連接。
21．根據(jù)權(quán)利要求20的方法，特征在于所述第一和第二腐蝕終止層以及所述第一、第二和第三絕緣層的所述開口包括第一開口，該方法還包括在所述腐蝕終止層和覆蓋所述第二互連區(qū)的所述絕緣層內(nèi)形成第二開口并用一導體填充所述第二開口從而在所述第二互連區(qū)和所述第三絕緣層上一區(qū)域之間形成連接的步驟。
22．一種用權(quán)利要求1的方法制備的多級布線結(jié)構(gòu)。
23．一種多級布線結(jié)構(gòu)，特征在于包括要制成接觸的第一互連區(qū)；在第一互連區(qū)上的第一絕緣層；在第一絕緣層上的一腐蝕終止層，所述腐蝕終止層在所述第一互連區(qū)上一位置處有開口；第二互連區(qū)，與所述第一絕緣層接觸和與所述第一互連區(qū)接觸且位于其上；第二絕緣層，位于所述第一絕緣層、所述腐蝕終止層和所述第二互連區(qū)之上；以及所述第二絕緣層內(nèi)的一開口，覆蓋所述腐蝕終止層內(nèi)的所述開口并延伸穿過所述第一絕緣層；所述第一和第二絕緣層內(nèi)的開口由所述第一互連區(qū)和所述第二絕緣層上的區(qū)域之間的連續(xù)導體填充。
24．根據(jù)權(quán)利要求23的多級布線結(jié)構(gòu)，特征在于所述第二絕緣層位于所述第二互連區(qū)之上。
25．根據(jù)權(quán)利要求23的多級布線結(jié)構(gòu)，特征在于所述第一互連區(qū)包括所述第一絕緣層內(nèi)一導線。
26．根據(jù)權(quán)利要求23的多級布線結(jié)構(gòu)，特征在于所述第二互連區(qū)包括第一絕緣層內(nèi)一導體。
27．根據(jù)權(quán)利要求23的多級布線結(jié)構(gòu)，特征在于所述第二互連區(qū)接觸一部分所述第一互連區(qū)。
28．根據(jù)權(quán)利要求23的多級布線結(jié)構(gòu)，特征在于所述腐蝕終止層和所述第一和第二絕緣層內(nèi)的所述開口包括第一開口，還包括腐蝕終止層和覆蓋第二互連區(qū)內(nèi)的第二開口，所述第二開口填充有一連續(xù)的導體，在所述第二互連區(qū)和所述第二絕緣層上一區(qū)域之間產(chǎn)生連接。
29．根據(jù)權(quán)利要求28的多級布線結(jié)構(gòu)，特征在于所述腐蝕終止層與所述第二互連區(qū)相鄰并位于所述第一絕緣層之上。
30．根據(jù)權(quán)利要求23的多級布線結(jié)構(gòu)，特征在于所述腐蝕終止層包括第一腐蝕終止層，還包括所述第二絕緣層之上的第二腐蝕終止層、所述第二腐蝕終止層上的第三絕緣層、和所述第二腐蝕終止層與所述第三絕緣層中覆蓋第一腐蝕終止層內(nèi)所述開口的一開口，所述第二腐蝕終止層和所述第三絕緣層內(nèi)的所述開口由所述第一互連區(qū)和所述第三絕緣層上區(qū)域之間一連續(xù)導體填充。
31．根據(jù)權(quán)利要求30的多級布線結(jié)構(gòu)，特征在于所述第一和第二腐蝕終止層和所述第一、第二以及第三絕緣層內(nèi)的所述開口包括第一開口，還包括所述腐蝕終止層和覆蓋所述第二互連區(qū)的所述絕緣層內(nèi)的第二開口，所述第二開口由所述第二互連區(qū)和所述第三絕緣層上一區(qū)域之間一連續(xù)導體填充。
32．一種連接垂直相隔的兩個互連級的方法，特征在于包括以下步驟a)形成包括要制成接觸的第一和第二導體的第一互連區(qū)；b)在所述第一互連區(qū)上形成第一絕緣層；c)形成所述第一絕緣層內(nèi)并與所述第一導體接觸的第一通孔；d)在包括第三導體的所述第一絕緣層上形成第二互連區(qū)，第三導體與所述第一通孔接觸；e)在所述第一絕緣層上形成第二絕緣層；以及f)在所述第二絕緣層內(nèi)形成在所述第三導體的周邊并與其接觸的第二通孔，和連續(xù)地進一步延伸穿過所述第一絕緣層并與所述第二導體接觸的第三通孔，所述第三通孔的所述部分不與所述第二互連區(qū)接觸。
33．根據(jù)權(quán)利要求32的方法，特征在于還包括在所述第二互連區(qū)內(nèi)形成不與所述第一通孔接觸的第四導體，和位于所述第四導體的周邊內(nèi)并與之接觸的第四通孔。
34．一種多層布線結(jié)構(gòu)，特征在于包括第一互連區(qū)，包括要制成接觸的第一和第二導體；所述第一互連區(qū)上的第一絕緣層；第一通孔，位于所述第一絕緣層內(nèi)并與所述第一導體接觸；第二互連區(qū)，位于包括第三導體的所述第一絕緣層之上；位于所述第一絕緣層上第二絕緣層；在所述第二絕緣層內(nèi)，第二通孔位于所述第三導體的周邊內(nèi)并與之接觸，第三通孔的一部分進一步連續(xù)延伸穿過所述第一絕緣層并接觸所述第二導體，所述第三通孔的所述部分不與所述第二互連區(qū)接觸。
35．根據(jù)權(quán)利要求34的結(jié)構(gòu)，還包括在所述第二互連區(qū)內(nèi)不與所述第一通孔接觸的第四導體，和位于所述第四導體的周邊內(nèi)并與之接觸的第四通孔。
全文摘要
一種通過另一互連級連接垂直相隔的兩個互連級的方法,通過形成要制成接觸的第一互連區(qū)、在該互連區(qū)上形成第一絕緣區(qū)、在第一絕緣層上形成一腐蝕終止層、腐蝕腐蝕終止層以在第一互連區(qū)上一位置處形成一開口實現(xiàn),形成與第一絕緣層接觸并在第一互連區(qū)上的第二互連區(qū),在第一絕緣層和腐蝕終止層上形成第二絕緣層,在第二絕緣層內(nèi)形成開口,第二絕緣層內(nèi)的開口覆蓋腐蝕終止層內(nèi)的開口,延伸第二絕緣層內(nèi)的開口通過第一絕緣層,用導體填充第一和第二絕緣層內(nèi)的開口,在第一互連區(qū)和第二絕緣層上的區(qū)域之間形成連接。
文檔編號H01L23/522GK1213166SQ9811956
公開日1999年4月7日 申請日期1998年9月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月23日
發(fā)明者J·E·克羅寧, B·J·盧瑟 申請人:國際商業(yè)機器公司