[發明專利]銅互連線的刻蝕后處理方法

有效

• 申請號: 201110107556.7
• 申請日: 2011-04-27
• 公開（公告）號: CN102760685A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 王冬江;周俊卿;張海洋
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

1.一種銅互連線的刻蝕后處理方法，所述銅互連線用于連通上下互連層，其特征在于，所述下互連層包括第一介質層、位于第一介質層內的第一互連線溝槽、填充在第一互連線溝槽內的銅材質、沉積在第一互連線溝槽上表面及水平互連的第一介質層上的頂部阻擋層，所述上互連層包括形成于頂部阻擋層上的第二介質層、位于第二介質層內的第二互連線溝槽、位于第二互連線溝槽底部的通道，所述通道暴露出所述銅材質，所述后處理方法包括：使用等離子氣體處理暴露出來的銅，所述等離子氣體為NH₃。

2.根據權利要求1所述的銅互連線的刻蝕后處理方法，其特征在于，所述NH₃處理過程使用的壓強范圍包括：100-300mTorr，功率范圍包括：150-300W，流量范圍包括：50-200sccm，處理時間范圍包括：10-60s。

3.根據權利要求1或2所述的銅互連線的刻蝕后處理方法，其特征在于，所述第一介質層包括在半導體襯底上依次形成的第一刻蝕終止層，第一低介電常數層和第一頂層。

4.根據權利要求3所述的銅互連線的刻蝕后處理方法，其特征在于，所述第二介質層包括在頂部阻擋層上依次形成的第二低介電常數層和第二頂層。

5.根據權利要求4所述的銅互連線的刻蝕后處理方法，其特征在于，所述第一低介電常數層材質介電常數低于二氧化硅介電常數。

6.根據權利要求5所述的銅互連線的刻蝕后處理方法，其特征在于，所述第二低介電常數層材質介電常數低于二氧化硅介電常數。

7.根據權利要求3所述的銅互連線的刻蝕后處理方法，其特征在于，所述第一互連線溝槽是采用刻蝕法形成的，步驟包括：在所述第一頂層上涂布光阻膠，曝光顯影；依次對所述第一頂層和第一低介電常數層進行刻蝕，在第一終止刻蝕層停止刻蝕；去除第一頂層上剩余光阻膠。

8.根據權利要求7所述的銅互連線的刻蝕后處理方法，其特征在于，所述第一頂層和第一低介電常數層刻蝕氣體為C₄F₆、C₄F₈、O₂、N₂、Ar、CO₂、CF₄、CF₃H、CF₂H₂、CFH₃中的至少一種，所述第一頂層上剩余光阻膠去除氣體為O₂、CO₂、H₂、CH₄中的至少一種。

9.根據權利要求4所述的銅互連線的刻蝕后處理方法，其特征在于，所述第二介質層、頂部阻擋層是采用刻蝕法去除的，步驟包括：在所述第二頂層上涂布光阻膠，曝光顯影；依次刻蝕所述第二頂層和第二低介電常數層，在頂部阻擋層停止刻蝕；去除第二頂層上剩余光阻膠；刻蝕頂部阻擋層。

10.根據權利要求9所述的銅互連線的刻蝕后處理方法，其特征在于，所述第二頂層和第二低介電常數層刻蝕氣體為C₄F₆、C₄F₈、O₂、N₂、Ar、CO₂、CF₄、CF₃H、CF₂H₂、CFH₃中的至少一種，所述第二頂層上剩余光阻膠去除氣體為O₂、CO₂、H₂、CH₄中的至少一種，所述頂部阻擋層刻蝕氣體為C₄F₆、C₄F₈、O₂、N₂、Ar、CO₂、CF₄、CF₃H、CF₂H₂、CFH₃中的至少一種。