The invention relates to a preparation method of the diffusion barrier layer and the copper interconnect structure, the preparation method comprises the following steps: in the low k dielectric layer deposited on molybdenum metal layer, wherein the low k dielectric layer is formed on the silicon wafer, the molybdenum layer thickness of 3 molybdenum metal layer on the 5nm; the deposition of annealing, forming a diffusion barrier layer. By depositing the molybdenum metal layer and annealing treatment, the invention can obtain a thinner diffusion barrier layer than the prior art, thereby further reducing the RC hysteresis effect.
【技术实现步骤摘要】
一种扩散阻挡层制备方法及铜互连结构
本专利技术涉及半导体制造
,更具体地涉及一种扩散阻挡层制备方法及铜互连结构。
技术介绍
随着集成电路技术的进步,越来越多的人将目光投向低介电常数材料在超大规模集成电路(ULSI,UltraLarge-ScaleIntegratedcircuit)中的应用。现代先进的超大规模集成电路器件的互连结构包括作为绝缘体的多孔低k电介质以及作为导体的铜(Cu)。然而,电应力下的Cu+容易扩散到低k电介质中从而破坏ULSI性能。因此,必须利用金属阻挡层将Cu线与低k电介质隔离开,即用金属阻挡层来防止Cu扩散到低k材料,如图1所示。在金属线(Cu线)间金属阻挡层隔离金属线的同时,用层间电介质(ILD)隔离不同的金属化能级。与Al/SiO2互连相比,Cu/低k互连结构能降低互连中的阻容迟滞(即RC迟滞,R为电阻,C为电容)。这是通过进一步降低了低k电介质的介电常数并降低了金属(Cu)的电阻系数实现的。降低低k材料的介电常数的一种方法为在介电材料内部制造空隙,以降低材料的分子密度,因此减小薄膜密度的重要途径就是在薄膜中引入孔隙。另一方面,可以 ...
【技术保护点】
一种扩散阻挡层制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:在低k电介质层的沟槽内沉积钼金属层,其中所述低k电介质层形成在硅片上,所述钼金属层的厚度为3‑5nm;对沉积的钼金属层进行退火处理,形成扩散阻挡层。
【技术特征摘要】
1.一种扩散阻挡层制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:在低k电介质层的沟槽内沉积钼金属层,其中所述低k电介质层形成在硅片上,所述钼金属层的厚度为3-5nm;对沉积的钼金属层进行退火处理,形成扩散阻挡层。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述低k电介质层为采用等离子化学气相沉积形成的无机硅薄膜,所述无机硅薄膜的孔隙率为30%,孔隙半径大致为1纳米。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述低k电介质层的k值为2.2-4。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钼金属层是利用物理气相沉积PVD工艺采用直流溅射方法沉积的,沉积条件为:沉积气氛为氩气气氛;衬底压强为5×10-5Pa,压力为2.2×10-1Pa...
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