[發明專利]銅互連線的制造方法

在審

• 申請號: 202011214868.3
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112382608A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 許家彰;蔡旻錞;陳建勛
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 郭四華

1.一種銅互連線的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、提供具有平坦表面的前層膜，在所述前層膜上形成阻擋層、銅籽晶層，在所述銅籽晶層上電鍍形成銅層；

步驟二、進行銅反應離子刻蝕工藝對選定區域中的所述銅層、所述銅籽晶層和所述阻擋層進行刻蝕，由未被刻蝕的所述阻擋層、所述銅籽晶層和所述銅層疊加形成銅互連線；

步驟三、形成鈷層將所述銅互連線的頂部表面和側面包覆；

步驟四、在所述銅互連線之間填充層間膜。

2.如權利要求1所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：所述前層膜為前一層層間膜，所述前層膜形成于半導體襯底上。

3.如權利要求2所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：所述半導體襯底包括硅襯底。

4.如權利要求2所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：所述前一層層間膜為金屬前層間膜，在所述金屬前層間膜中形成有接觸孔。

5.如權利要求2所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：在所述半導體襯底上形成有半導體器件。

6.如權利要求1所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：所述阻擋層包括TaN層和Ta層的疊加層。

7.如權利要求6所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：所述TaN層采用PVD工藝形成，所述Ta層采用PVD工藝形成。

8.如權利要求1所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：所述銅籽晶層采用PVD工藝形成。

9.如權利要求1所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：步驟二中通過光刻工藝定義出所述選定區域。

10.如權利要求9所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：所述光刻工藝采用EUV光刻。

11.如權利要求1所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：步驟四包括如下分步驟：

進行所述層間膜的沉積，所述層間膜填充在所述銅互連線之間并延伸到所述銅互連線的表面上；

進行CMP使所述銅互連線表面上的所述層間膜去除以及使所述銅互連線之間的所述層間膜和所述銅互連線表面相平。

12.如權利要求11所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：所述層間膜的沉積工藝采用FCVD工藝。

13.如權利要求5所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：所述半導體器件的技術節點包括16nm和7nm以下。

14.如權利要求1所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：步驟三中，所述鈷層采用選擇性形成工藝形成在所述銅互連線的頂部表面和側面。

15.如權利要求14所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：所述鈷層的所述選擇性形成工藝包括CVD。

16.如權利要求11所述的銅互連線的制造方法，其特征在于：所述層間膜的CMP完成后，所述銅互連線的頂表面的所述鈷層被去除。