[發明專利]銅互連的制備方法

有效

• 申請號: 201410200924.6
• 申請日: 2014-05-13
• 公開（公告）號: CN103985668B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 鐘旻
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31275
• 代理人: 吳世華,林彥之

1.一種銅互連的制備方法，其特征在于，包括：

在晶圓的上表面設置介質層，并對所述介質層進行處理形成通孔和/或溝槽，并在形成有通孔或溝槽的介質層上表面從下到上依次形成銅的阻擋層和銅籽晶層；

在所述阻擋層上表面及所述通孔和/或溝槽中沉積銅材料并對其進行退火處理形成銅互連層，并對所述通孔和/或溝槽、所述阻擋層上表面的所述銅互連層進行分步拋光處理，以去除體銅并停止于所述阻擋層；

在所述阻擋層上表面以及位于所述通孔和/或溝槽的銅互連層上表面沉積銅并對其進行退火處理形成修復層；

采用軟的拋光墊和低選擇比的拋光液，通過平坦化處理去除所述銅互連層中的銅、所述介質層表面的阻擋層、部分所述介質層以及修復層中的銅，并保留所述通孔和/或溝槽中填充的銅，從而形成銅導線。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述對所述阻擋層上表面的所述銅互連層進行分步拋光處理，以去除體銅并停止于所述阻擋層包括:

使用高選擇比的拋光液并依據終點檢測方法，快速地去除阻擋層表面的體銅；

使用低壓力拋光對所述通孔和/或溝槽中沉積銅材料進行拋光處理，依據終點檢測方法以及低壓力檢測方法使拋光停止于所述阻擋層。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述阻擋層上表面以及位于所述通孔和/或溝槽的銅互連層上表面沉積銅并對其進行退火處理時，采用的氣氛為H2、N2或其混合物，溫度在100℃-150℃，時間在60秒-400秒。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述介質層的材料包括黑鉆石系列或SiLK系列，相對介電常數的值為2.2-3.0。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述阻擋層的材料包括Ta、TaN、Ru、Co或Mn，以及其氧化物、氮氧化物。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述阻擋層上表面及所述通孔和/或溝槽中沉積銅材料并對其進行退火處理形成銅互連層時，采用的氣氛為H2、N2或其混合物，溫度在100℃-200℃，時間在30秒-200秒。