[發明專利]一種銅互連線上有金屬保護層的大馬士革工藝

無效

• 申請號: 201110299249.3
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102446836A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 李磊;胡友存;陳玉文;姬峰;張亮
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/532
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 王敏杰

1.一種銅互連線上有金屬保護層的大馬士革工藝，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：在一襯底上淀積介電層，采用大馬士革刻蝕工藝刻蝕介電層以形成銅互連線溝槽；

步驟S2：淀積金屬阻擋層覆蓋剩余介電層的上表面、銅互連線溝槽的側壁及其底部，電鍍填充金屬銅充滿銅互連線溝槽后，進行平坦化處理，去除覆蓋在剩余介電層的上表面上的金屬阻擋層及金屬銅后，在銅互連線溝槽中形成銅凹槽；

步驟S3：淀積金屬保護層覆蓋剩余介電層和剩余金屬阻擋層的上表面、銅凹槽的底部及其側壁，于金屬保護層上淀積介電保護層后，進行平坦化處理，去除覆蓋剩余介電層和剩余金屬阻擋層的上表面上的金屬保護層和介電保護層，形成第一金屬層；

步驟S4：淀積第二介電層覆蓋第一金屬層，采用雙大馬士革刻蝕工藝刻蝕第二介電層以形成銅互連線通孔和溝槽，重復上述工藝步驟S2和S3，于第一金屬層上制備第二金屬層。

2.根據權利要求1所述的銅互連線上有金屬保護層的大馬士革工藝，其特征在于，重復第二金屬層工藝制備包含有至少三層金屬層的器件結構。

3.根據權利要求1所述的銅互連線上有金屬保護層的大馬士革工藝，其特征在于，采用化學氣相淀積或旋轉涂覆工藝淀積介電層和第二介電層。

4.根據權利要求1所述的銅互連線上有金屬保護層的大馬士革工藝，其特征在于，介電層和第二介電層的材質為低介電常數材料。

5.根據權利要求1所述的銅互連線上有金屬保護層的大馬士革工藝，其特征在于，采用化學機械研磨工藝進行平坦化處理。

6.根據權利要求1所述的銅互連線上有金屬保護層的大馬士革工藝，其特征在于，直接采用化學機械研磨或在其后繼續進行反向電鍍銅或濕法工藝形成銅凹槽。

7.根據權利要求1所述的銅互連線上有金屬保護層的大馬士革工藝，其特征在于，采用物理氣相淀積、化學氣相淀積或原子層淀積工藝制備金屬保護層。

8.根據權利要求1所述的銅互連線上有金屬保護層的大馬士革工藝，其特征在于，金屬保護層的材質為單層TiN、Ti、TaN、Ta、WN、W或雙層Ti/TiN、Ta/TaN、W/WN。

9.根據權利要求1所述的銅互連線上有金屬保護層的大馬士革工藝，其特征在于，采用物理氣相淀積、化學氣相淀積或原子層淀積工藝制備金屬阻擋層，所述金屬阻擋層的材質至少包含TiN、Ti、TaN、Ta、WN、W中的一種。

10.根據權利要求1所述的銅互連線上有金屬保護層的大馬士革工藝，其特征在于，采用化學氣相淀積或旋轉涂覆工藝制備介電保護層，所述介電保護層的材質為低介電常數材料。