[發(fā)明專利]在半導(dǎo)體器件中形成銅布線的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910143122.5
• 申請(qǐng)日: 2009-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101807540A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸瀅淳;郭魯正;廉勝振;柳春根;鄭鐘九;金成準(zhǔn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海力士半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L21/00;H01L21/321;B08B3/08;B08B3/12
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉繼富;顧晉偉

1.一種在半導(dǎo)體器件中形成銅布線的方法，包括對(duì)先前已經(jīng)進(jìn)行了CMP (化學(xué)機(jī)械拋光)工藝的銅層進(jìn)行后清洗工藝的步驟，所述后清洗工藝包 括以下步驟：

使用檸檬酸基化學(xué)品對(duì)所述銅層進(jìn)行一次化學(xué)清洗；和

使用抗壞血酸基化學(xué)品對(duì)已經(jīng)進(jìn)行了所述一次化學(xué)清洗的所述銅層進(jìn) 行二次化學(xué)清洗，

其中通過(guò)所述后清洗工藝，在先前已經(jīng)進(jìn)行了CMP工藝的所述銅層 的表面上形成不可溶的Cu₂O。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在進(jìn)行所述一次化學(xué)清洗的步驟之 前，所述后清洗工藝還包括進(jìn)行兆頻超聲波清洗的步驟。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中使用去離子水和設(shè)定兆頻超聲波功 率為5～1000W來(lái)進(jìn)行所述兆頻超聲波清洗。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述檸檬酸基化學(xué)品的pH值為 6.7～12.7。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述檸檬酸基化學(xué)品的電化學(xué)勢(shì)為 -0.4～0.4V。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)在所述抗壞血酸基化學(xué)品中加 入去離子水、乙醇胺和TMAH(四甲基氫氧化銨)來(lái)進(jìn)行所述二次化學(xué)清 洗。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中以整個(gè)化學(xué)溶液的1～10wt％的量 來(lái)混合所述抗壞血酸基化學(xué)品。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中以整個(gè)化學(xué)溶液的70～90wt％的量 混合所述去離子水。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中以整個(gè)化學(xué)溶液的1～10wt％的量 混合所述乙醇胺。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中以整個(gè)化學(xué)溶液的1～15wt％的量 混合所述TMAH。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在進(jìn)行所述二次化學(xué)清洗的步驟之 后，所述后清洗工藝還包括進(jìn)行IPA(異丙醇)干燥的步驟。

12.一種在半導(dǎo)體器件中形成銅布線的方法，包括以下步驟：

在半導(dǎo)體襯底上形成層間電介質(zhì)，在所述層間電介質(zhì)中限定有布線形 成區(qū)域；

沉積銅層以填充所述布線形成區(qū)域；

通過(guò)CMP(化學(xué)機(jī)械拋光)工藝移除一部分所述銅層，直至暴露出所 述層間電介質(zhì)；和

對(duì)已經(jīng)進(jìn)行了所述CMP工藝的所述銅層進(jìn)行后清洗工藝，所述后清 洗工藝包括使用檸檬酸基化學(xué)品的一次化學(xué)清洗和使用抗壞血酸基化學(xué) 品的二次化學(xué)清洗，

其中通過(guò)所述后清洗工藝，在已經(jīng)進(jìn)行了所述CMP工藝的所述銅層 的表面上形成不可溶的Cu₂O。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在所述形成層間電介質(zhì)的步驟之 后和在所述沉積銅層的步驟之前，所述方法還包括在包括所述布線形成區(qū) 域的表面的所述層間電介質(zhì)上形成阻擋層的步驟。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述阻擋層包括選自Ti、TiN、Ta、 TaN和Ru層中的至少一個(gè)層。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述阻擋層的厚度為

16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述后清洗工藝還包括在所述一次 化學(xué)清洗之前的兆頻超聲波清洗。

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中使用去離子水和設(shè)定兆頻超聲波功 率為5～1000W來(lái)進(jìn)行所述兆頻超聲波清洗。

18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述檸檬酸基化學(xué)品的pH值為 6.7～12.7。

19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述檸檬酸基化學(xué)品的電化學(xué)勢(shì)為 -0.4～0.4V。

20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中通過(guò)在所述抗壞血酸基化學(xué)品中加 入去離子水、乙醇胺和TMAH(四甲基氫氧化銨)進(jìn)行所述二次化學(xué)清洗。