[發明專利]銅互連線間空氣隙的形成方法

在審

• 申請號: 201410593476.0
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104319260A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 林宏
• 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

1.一種銅互連線間空氣隙的形成方法，其特征在于，包括：

步驟01：提供一半導體器件襯底；

步驟02：在所述半導體器件襯底表面沉積可干法刻蝕的籽晶層；

步驟03：在所述籽晶層表面沉積非晶碳硬掩膜層；

步驟04：圖案化所述非晶碳硬掩膜層，暴露出部分籽晶層表面；

步驟05：在所述暴露的籽晶層表面上且在所述非晶碳硬掩膜層中進行銅電鍍，形成銅互連線；

步驟06：采用干法刻蝕去除所述非晶碳硬掩膜層，并干法刻蝕掉所述非晶碳硬掩膜層區域下方的所述籽晶層；

步驟07：在所述銅互連線上沉積介質層，從而在所述銅互連線間形成空氣隙。

2.根據權利要求1所述的空氣隙的形成方法，其特征在于，所述圖案化后的所述非晶碳硬掩膜層的厚度大于或等于所述銅互連線的目標厚度。

3.根據權利要求1所述的空氣隙的形成方法，其特征在于，所述步驟02中，還包括：在沉積所述籽晶層之前，首先在半導體器件襯底表面沉積一層阻擋層；

所述步驟06中，還包括：刻蝕掉所述非晶碳硬掩膜層區域下方的所述籽晶層下方的所述阻擋層。

4.根據權利要求3所述的空氣隙的形成方法，其特征在于，所述籽晶層為金屬Co或Ru；所述阻擋層為TaN。

5.根據權利要求4所述的空氣隙的形成方法，其特征在于，所述步驟06中，采用Cl₂/BCl₃氣體干法刻蝕所述Co或Ru。

6.根據權利要求4所述的空氣隙的形成方法，其特征在于，所述步驟06中，采用Cl₂/HBr或Cl₂/BCl₃氣體干法刻蝕所述TaN。

7.根據權利要求1所述的空氣隙的形成方法，其特征在于，所述步驟06中，采用無氧氣氛的微波去膠工藝來去除所述非晶碳硬掩膜層。

8.根據權利要求7所述的空氣隙的形成方法，其特征在于，所述無氧氣氛為H₂/N₂混合氣氛。

9.根據權利要求1所述的空氣隙的形成方法，其特征在于，所述步驟04中，圖案化所述非晶碳硬掩膜層的過程具體包括：

首先，在非晶碳硬掩膜層表面涂覆光刻膠，并采用光刻工藝來圖案化光刻膠；

其次，以圖案化后的光刻膠為掩膜，采用干法刻蝕工藝圖案化所述非晶碳硬掩膜層；

最后，對圖案化后的所述非晶碳硬掩膜層進行濕法清洗。

10.根據權利要求1所述的空氣隙的形成方法，其特征在于，所述步驟07中，采用化學氣相沉積法沉積所述介質層。