[發(fā)明專利]金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410554555.0
• 申請(qǐng)日: 2014-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN105575888A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉繼全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜

1.一種金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體基底；

在所述半導(dǎo)體基底內(nèi)形成溝槽；

在所述溝槽的側(cè)壁和底部形成金屬籽晶層；

在所述金屬籽晶層表面形成遮擋層；

去除位于所述溝槽底部的所述遮擋層，保留所述溝槽側(cè)壁上的所述遮擋層， 以露出所述溝槽底部的金屬籽晶層；

在露出的金屬籽晶層上形成填充所述溝槽的金屬層，以形成導(dǎo)電插塞。

2.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述金屬籽 晶層為銅籽晶層，所述金屬層為銅層。

3.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述金屬籽 晶層的厚度為20～100納米。

4.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述遮擋層 為絕緣遮擋層。

5.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述遮擋層 的材料的電阻率大于或等于100歐姆.厘米。

6.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述遮擋層 的材料為氮化鈦或氮化鉭。

7.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述遮擋層 的形成方法為物理氣相沉積法或是原子層沉積法。

8.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述遮擋層 的厚度為5～50埃。

9.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，采用離子轟 擊法去除位于所述溝槽底部的所述遮擋層。

10.如權(quán)利要求9所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述離子轟 擊法包括以氬等離子體、氦等離子體或是氖等離子體進(jìn)行離子轟擊。

11.如權(quán)利要求9所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述離子轟 擊法的工藝參數(shù)為：轟擊偏壓為500～1500V，功率為200～500W，溫度為 0～300℃，氣體流量為4～100sccm，氣壓為0.5～10torr。

12.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在露出的金 屬籽晶層的上形成金屬層的工藝為電化學(xué)電鍍法。

13.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在形成所述 溝槽后，形成所述金屬籽晶層前，所述金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法還包括： 在所述溝槽的側(cè)壁和底部形成擴(kuò)散阻擋層。

14.如權(quán)利要求13所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，擴(kuò)散阻擋層 的厚度為10～100埃。

15.如權(quán)利要求13所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述擴(kuò)散阻 擋層的材料為鉭或氮化鉭。

16.如權(quán)利要求13所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述擴(kuò)散阻 擋層的形成方法為物理氣相沉積法或是原子層沉積法。

17.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述溝槽的 深寬比在1:1～10:1的范圍內(nèi)。

18.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述溝槽的 寬度小于或等于20納米，深度在20～200納米的范圍內(nèi)。

19.如權(quán)利要求1所述的金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，在所述金屬 籽晶層上繼續(xù)形成金屬層后，所述金屬互連結(jié)構(gòu)的形成方法還包括： 采用化學(xué)機(jī)械研磨去除位于所述半導(dǎo)體基底表面的金屬層和金屬籽晶層， 露出所述半導(dǎo)體基底表面；

化學(xué)機(jī)械研磨之后進(jìn)行退火工藝。