[發(fā)明專利]一種銅互連結(jié)構(gòu)及其形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210353210.X
• 申請(qǐng)日: 2012-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN103000575A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾紹海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海集成電路研發(fā)中心有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L23/532
• 代理公司: 上海天辰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

1.一種銅互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有介質(zhì)層；

刻蝕所述介質(zhì)層，形成暴露襯底的溝槽；

在所述溝槽底部，側(cè)壁及所述介質(zhì)層表面形成一層釕擴(kuò)散阻擋層；

在表面形成有釕擴(kuò)散阻擋層的所述溝槽內(nèi)填充金屬銅；

去除所述溝槽外的釕擴(kuò)散阻擋層及金屬銅。

2.如權(quán)利要求1所述的一種銅互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述釕擴(kuò)散阻擋層采用原子層沉積工藝形成。

3.如權(quán)利要求2所述的一種銅互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，沉積所述釕擴(kuò)散阻擋層的工藝溫度是150℃~200℃。

4.如權(quán)利要求2所述的一種銅互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，沉積所述釕擴(kuò)散阻擋層的反應(yīng)氣體為Ru3（CO）12和載氣CO。

5.如權(quán)利要求1所述的一種銅互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述釕擴(kuò)散阻擋層的厚度為5nm~10nm。

6.如權(quán)利要求1所述的一種銅互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在所述溝槽內(nèi)填充金屬銅所使用的工藝為電鍍。

7.如權(quán)利要求1所述的一種銅互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述溝槽外的釕擴(kuò)散阻擋層及金屬銅采用化學(xué)機(jī)械研磨工藝去除。

8.如權(quán)利要求1所述的一種銅互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述介質(zhì)層自下而上依次包括刻蝕阻擋層與超低K電介質(zhì)材料層。

9.一種銅互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:

半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底上形成有介質(zhì)層，所述介質(zhì)層中形成有溝槽，暴露出所述半導(dǎo)體襯底；

釕擴(kuò)散阻擋層，形成在所述溝槽底部及側(cè)壁；

銅金屬層，填充于所述溝槽內(nèi)。

10.如權(quán)利要求10所述的一種銅互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述釕擴(kuò)散阻擋層的厚度為5nm~10nm。

11.如權(quán)利要求10所述的一種銅互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述介質(zhì)層自下而上依次包括蝕阻擋層與超低K電介質(zhì)材料層。

12.如權(quán)利要求12所述的一種銅互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述刻蝕阻擋層的材料為SiCN。

13.如權(quán)利要求12所述的一種銅互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的超低k電介質(zhì)材料層的材料為SiCOH。