[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法

有效

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• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN104425210B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡春周
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法包括：提供基底，所述基底內(nèi)形成有導(dǎo)電層，所述基底表面形成有介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層內(nèi)形成具有暴露所述部分導(dǎo)電層的開口；采用鈍化溶液對開口底部的導(dǎo)電層表面進行鈍化，形成鈍化層；采用清洗溶液，對開口內(nèi)壁進行清洗，去除開口內(nèi)壁表面的聚合物。所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法可以避免導(dǎo)電層受到腐蝕，提高后續(xù)進程的金屬互連結(jié)構(gòu)的互連性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，超大規(guī)模集成電路的芯片集成度已經(jīng)高達幾億乃至幾十億個器件的規(guī)模，兩層以上的多層金屬互連技術(shù)廣泛得以使用。傳統(tǒng)的金屬互連是由鋁金屬制成的，但隨著集成電路芯片中器件特征尺寸的不斷減小，金屬互連線中的電路密度不斷增加，要求的響應(yīng)時間不斷減小，傳統(tǒng)的鋁互連線已經(jīng)不能滿足要求。工藝尺寸小于130納米以后，銅互連技術(shù)已經(jīng)取代了鋁互連技術(shù)。與鋁相比，金屬銅的電阻率更低可以降低互連線的電阻電容（RC）延遲，改善電遷移，提高器件穩(wěn)定性。現(xiàn)在廣泛采用的銅互連的制作方法是大馬士革工藝的鑲嵌技術(shù)。

在低K介質(zhì)層中通過刻蝕工藝形成溝槽或通孔，然后再用銅等互連材料填充所述溝槽或通孔。不同層的低k介質(zhì)層的通孔內(nèi)的金屬互相接觸，實現(xiàn)互連。

在刻蝕低K介質(zhì)層后，往往要對形成的通孔或溝槽表面進行清洗，以去除刻蝕過程中的殘留物。但是現(xiàn)有技術(shù)采用的清洗方法，往往會造成通孔下方的金屬互連材料的損失，使后續(xù)形成的互連結(jié)構(gòu)的連接性能受到影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，避免造成通孔下方的金屬互連材料的損失，從而提高互連結(jié)構(gòu)的性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供基底，所述基底內(nèi)形成有導(dǎo)電層，所述基底表面形成有介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層內(nèi)形成具有暴露所述部分導(dǎo)電層的開口；采用鈍化溶液對開口底部的導(dǎo)電層表面進行鈍化，形成鈍化層；采用清洗溶液，對開口內(nèi)壁進行清洗，去除開口內(nèi)壁表面的聚合物，所述清洗溶液不與鈍化層反應(yīng)。

可選的，所述導(dǎo)電層的材料為Cu。

可選的，所述鈍化溶液為1,2,3-苯并三氮唑的水溶液、1,2,3-苯并三氮唑的衍生物的水溶液或者1,2,3-苯并三氮唑的衍生物與1,2,3-苯并三氮唑的衍生物的水溶液，并且，1,2,3-苯并三氮唑的水溶液中1,2,3-苯并三氮唑的濃度為10ppm～1000ppm，1,2,3-苯并三氮唑的衍生物的水溶液中1,2,3-苯并三氮唑的衍生物的濃度為10ppm～1000ppm，1,2,3-苯并三氮唑的衍生物與1,2,3-苯并三氮唑的水溶液中1,2,3-苯并三氮唑與1,2,3-苯并三氮唑的衍生物的總濃度為10ppm～1000ppm。

可選的，所述1,2,3-苯并三氮唑的衍生物至少包括4-甲基-苯并三氮唑、5-甲基-苯并三氮唑、5-氯-苯并三氮唑或5-硝基-苯并三氮唑中的一種。

可選的，所述清洗溶液包括第一溶液，所述第一溶液為取代胺和雜環(huán)化合物的混合溶液。

可選的，所述清洗溶液中還包括第二溶液，所述第二溶液具有氧化性。

可選的，所述第二溶液為H₂O₂溶液。

可選的，所述H₂O₂溶液的濃度為20%～40%。

可選的，所述第二溶液與第一溶液的體積比為1：1～1：10。

可選的，還包括：采用退火工藝去除所述鈍化層。

可選的，所述退火工藝在N₂、H₂中的一種或兩種氣體氛圍中進行，退火溫度為200℃～400℃，退火時間為30min～1h。