铜互连的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铜互连的制备方法，属于半导体技术领域。其包括：在晶圆的上表面设置介质层，并对所述介质层进行处理形成通孔和/或沟槽，并在形成有通孔或沟槽的介质层上表面从下到上依次形成铜的阻挡层和铜籽晶层；在所述阻挡层上表面及所述通孔和/或沟槽中沉积铜材料并对其进行退火处理形成铜互连层，并对所述通孔和/或沟槽、所述阻挡层上表面的所述铜互连层进行分步抛光处理，以去除体铜并停止于所述阻挡层；通过平坦化处理去除所述铜互连层中的铜、所述介质层表面的阻挡层以及部分所述介质层，并保留所述通孔和/或沟槽中填充的铜，从而形成铜导线。本发明专利技术缓解或者避免了铜导线有效厚度的降低，以及器件可靠性的下降。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体
，具体地说，涉及一种。
技术介绍
铜互连技术是指在半导体集成电路互连层的制作中采用铜金属材料取代传统铝金属互连材料的新型半导体制造工艺。由于采用铜互连线可以降低互连层的厚度，使得互连层间的分布电容降低，从而使得频率提高成为可能。但是，随着晶片尺寸越来越大，工艺技术代越来越小，集成度越来越高，对器件的可靠性要求越发严格，对现有铜互连工艺也提出了更高的要求。图1为现有技术中的流程图；如图1所示，其包括:SlOl、在晶圆的上表面沉积低k值介质层；图2为步骤SlOl处理之后的半成品结构示意图；如图2所示，晶圆101的上表面沉积有低k值介质层102。S102、采用光刻和刻蚀工艺在介质层上形成通孔或沟槽。图3为步骤S102处理之后的半成品结构示意图；如图3所示，采用光刻和刻蚀工艺在介质层102上形成了通孔或沟槽103，该通孔或沟槽103用于在后续工艺中形成铜导线。S103、采用物理气相沉积工艺沉积铜的阻挡层和铜籽晶层。图4为步骤S103处理之后的半成品结构示意图；如图4所示，采用物理气相沉积工艺(physical vapor deposition,简称P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜互连的制备方法，其特征在于，包括：在晶圆的上表面设置介质层，并对所述介质层进行处理形成通孔和/或沟槽，并在形成有通孔或沟槽的介质层上表面从下到上依次形成铜的阻挡层和铜籽晶层；在所述阻挡层上表面及所述通孔和/或沟槽中沉积铜材料并对其进行退火处理形成铜互连层，并对所述通孔和/或沟槽、所述阻挡层上表面的所述铜互连层进行分步抛光处理，以去除体铜并停止于所述阻挡层；通过平坦化处理去除所述铜互连层中的铜、所述介质层表面的阻挡层以及部分所述介质层，并保留所述通孔和/或沟槽中填充的铜，从而形成铜导线。

【技术特征摘要】
1.一种铜互连的制备方法，其特征在于，包括: 在晶圆的上表面设置介质层，并对所述介质层进行处理形成通孔和/或沟槽，并在形成有通孔或沟槽的介质层上表面从下到上依次形成铜的阻挡层和铜籽晶层； 在所述阻挡层上表面及所述通孔和/或沟槽中沉积铜材料并对其进行退火处理形成铜互连层，并对所述通孔和/或沟槽、所述阻挡层上表面的所述铜互连层进行分步抛光处理，以去除体铜并停止于所述阻挡层； 通过平坦化处理去除所述铜互连层中的铜、所述介质层表面的阻挡层以及部分所述介质层，并保留所述通孔和/或沟槽中填充的铜，从而形成铜导线。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述阻挡层上表面的所述铜互连层进行分步抛光处理，以去除体铜并停止于所述阻挡层包括: 使用高选择比的抛光液并依据终点检测方法，快速地去除阻挡层表面的体铜； 使用低压力抛光对所述通孔和/或沟槽中沉积铜材料进行抛光处理，依据终点检测方法以及低压力检测方法使抛光停止于所述阻挡层。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成铜导线之前，所述去除体铜并停止于所述阻挡层之后，包括: 在所述阻挡层上表面以及位于所述通孔和/或沟槽的铜互连层上表面沉积铜并对其进行退火处理形成修复层。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟旻，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31