[發明專利]一種銅互連工藝

無效

• 申請號: 201210343579.2
• 申請日: 2012-09-17
• 公開（公告）號: CN102867780A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 陳玉文;張文廣;鄭春生;徐強
• 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
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 竺路玲

1.一種銅互連工藝，其特征在于，

在一具有半導體結構的襯底上表面，從下至上順序依次制備刻蝕阻擋層、超低介電常數薄膜、超低介電常數薄膜保護層和金屬硬掩膜，刻蝕去除部分所述金屬硬掩膜至所述超低介電常數薄膜保護層的上表面，于剩余金屬硬掩膜上形成工藝窗口；

以剩余金屬硬掩膜為掩膜依次刻蝕超低介電常數薄膜保護層、超低介電常數薄膜和所述刻蝕阻擋層至所述襯底的上表面，形成溝槽結構；

采用包含有碳氫的等離子體對所述溝槽結構進行等離子工藝，制備銅阻擋層覆蓋所述溝槽結構的底部及其側壁；

填充并電鍍金屬銅充滿所述溝槽結構，平坦化工藝去除剩余金屬硬掩膜、剩余超低介電常數薄膜保護膜及部分剩余超低介電常數薄膜，形成第一層銅互連結構。

2.根據權利要求1所述的銅互連工藝，其特征在于，采用化學氣相沉積工藝制備所述刻蝕阻擋層、超低介電常數薄膜和超低介電常數薄膜保護層。

3.根據權利要求1或2所述的銅互連工藝，其特征在于，所述刻蝕阻擋層的材質為SiN、SiC、SiOC、SiOCN或SiCN；所述超低介電常數薄膜的材質為SiOH；所述超低介電常數薄膜保護層的材質為有機硅、聚合體、苯二氮、聚四氧乙烯、聚對二甲苯、聚醚、聚酰亞胺、聚酰胺、碳摻雜介質材料、碳摻雜有機硅玻璃、二氧化硅、碳摻雜二氧化硅、氟硅玻璃和/或碳氧化硅。

4.根據權利要求1或2所述的銅互連工藝，其特征在于，所述超低介電常數薄膜的介電常數為2.2-2.8，所述超低介電常數薄膜保護層的介電常數為4.5-5.5。

5.根據權利要求1或2所述的銅互連工藝，其特征在于，所述超低介電常數薄膜的厚度為1000-4000埃。

6.根據權利要求1或2所述的銅互連工藝，其特征在于，所述超低介電常數薄膜采用有機聚合物旋涂工藝或基于SiO₂材料的化學氣相沉積工藝制備。

7.根據權利要求1所述的銅互連工藝，其特征在于，采用化學氣相沉積或物理氣相沉積工藝制備所述金屬硬掩膜層。

8.根據權利要求1或7所述的銅互連工藝，其特征在于，所述金屬硬掩膜層的材質為Ta、Ti、W、TaN、TiN或WN。

9.根據權利要求1所述的銅互連工藝，其特征在于，采用物理氣相沉積工藝制備所述銅阻擋層。

10.根據權利要求1所述的銅互連工藝，其特征在于，所述銅阻擋層的材質為TaN或Ta。