集成电路的顶层铜工艺结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种集成电路的顶层铜工艺结构，顶层铜通过大马士革工艺形成于顶层层间膜中。顶层铜和顶层层间膜的表面依次形成有掺碳氮化硅层和阻障层，阻障层的防水性大于掺碳氮化硅层的防水性。在阻障层的表面形成有顶部结构，顶部结构中包括采用SiH4基反应气体形成的第一氧化层或第一氮化层。阻障层位于顶部结构的底部作为防止第一氧化层或第一氮化层中的活性氢和水汽扩散到顶层层间膜及以下的前层结构中的阻挡结构。本发明专利技术还公开了一种集成电路的顶层铜工艺结构的制造方法。本发明专利技术能防止活性氢和水汽扩散到顶层层间膜及以下的前层结构中，从而能提高产品器件的电性、良率和可靠性。

Top copper technology structure and manufacturing method of integrated circuit

【技术实现步骤摘要】
集成电路的顶层铜工艺结构及其制造方法
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种集成电路的顶层铜工艺结构。本专利技术还涉及一种集成电路的顶层铜工艺结构的制造方法。
技术介绍
现有工艺中，顶层铜通常采用大马士革工艺形成在顶层层间膜中，在顶层铜的表面还形成有掺碳氮化硅(NDC)层，NDC层能防止产生铜扩散。顶层铜工艺结构形成后还包括形成后续包括了钝化层(passivationlayer)的顶部结构，如会形成比较厚的PEOXIDE层或者SiN,PEOXIDE表示采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺形成的氧化层(OXIDE)，这些基本是SiH4基反应气体，会带来大量的活性氢，这些氢随着后面的高温制程会不断的向下扩散，在各个膜界面形成不稳定的Si-H键以及Si的悬挂键。由上可知，现有技术中，具有大量活性氢的顶部结构和底部的顶层铜以及顶层层间膜之间仅隔离有NDC层，NDC层虽然能实现防止铜扩散，但是NDC表面态不稳定含碳，致密性和防水性并不是很好，这样容易导致水汽扩散到下层的顶层层间膜中，甚至更前层的层间膜中,这些最终都会影响到电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成电路的顶层铜工艺结构，其特征在于：顶层铜通过大马士革工艺形成于顶层层间膜中；/n所述顶层铜和所述顶层层间膜的表面依次形成有掺碳氮化硅层和阻障层，所述阻障层的致密性和防水性大于所述掺碳氮化硅层的致密性和防水性；/n在所述阻障层的表面形成有顶部结构，所述顶部结构中包括采用SiH4基反应气体形成的第一氧化层或第一氮化层，所述第一氧化层或所述第一氮化层中形成有由SiH4基反应气体带来的活性氢；/n所述阻障层位于所述顶部结构的底部作为防止所述第一氧化层或所述第一氮化层中的活性氢和水汽扩散到所述顶层层间膜及以下的前层结构中的阻挡结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种集成电路的顶层铜工艺结构，其特征在于：顶层铜通过大马士革工艺形成于顶层层间膜中；
所述顶层铜和所述顶层层间膜的表面依次形成有掺碳氮化硅层和阻障层，所述阻障层的致密性和防水性大于所述掺碳氮化硅层的致密性和防水性；
在所述阻障层的表面形成有顶部结构，所述顶部结构中包括采用SiH4基反应气体形成的第一氧化层或第一氮化层，所述第一氧化层或所述第一氮化层中形成有由SiH4基反应气体带来的活性氢；
所述阻障层位于所述顶部结构的底部作为防止所述第一氧化层或所述第一氮化层中的活性氢和水汽扩散到所述顶层层间膜及以下的前层结构中的阻挡结构。


2.如权利要求1所述的集成电路的顶层铜工艺结构，其特征在于：所述阻障层的材料包括TiN和HfO2的叠加层。


3.如权利要求2所述的集成电路的顶层铜工艺结构，其特征在于：所述顶层铜和所述顶层层间膜以下的前层结构包括：
形成于晶圆上的集成电路的器件结构；
位于所述晶圆表面和所述顶层铜之间的多层铜层和多层层间膜。


4.如权利要求3所述的集成电路的顶层铜工艺结构，其特征在于：所述第一氧化层采用PECVD工艺形成。


5.如权利要求4所述的集成电路的顶层铜工艺结构，其特征在于：所述第一氮化层形成在所述第一氧化层的表面，所述第一氮化层作为钝化层。


6.如权利要求4所述的集成电路的顶层铜工艺结构，其特征在于：所述第一氧化层中形成有铝通孔。


7.如权利要求1所述的集成电路的顶层铜工艺结构，其特征在于：所述顶层层间膜和底部的多层所述层间膜都包括低K介质层。


8.如权利要求7所述的集成电路的顶层铜工艺结构，其特征在于：所述低K介质层的材料包括BD或BDⅡ。


9.一种集成电路的顶层铜工艺结构的制造方法，其特征在于，包括如...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东华，张富伟，袁智琦，王莎莎，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31