一种铜互连结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开一种铜互连结构及其制造方法。其中，铜互连结构包括：自下而上依次包括第一铜金属线(200)、第一刻蚀终止层(201)、第一介质层(202)、第二刻蚀终止层(203)和第二介质层(204)；通孔/沟槽结构，两者垂直相连通，贯穿第一刻蚀终止层(201)、第一介质层(202)、第二刻蚀终止层(203)和第二介质层(204)，其中，沟槽位于通孔上方；阻挡层(205)、籽晶层(207)和第二铜金属线(208)，其中，阻挡层(205)形成在所述通孔和所述沟槽的侧壁，籽晶层(207)覆盖阻挡层(205)并覆盖所述通孔底部的第一铜金属线(200)的表面，第二铜金属线(208)完全填充通孔/沟槽内部。

【技术实现步骤摘要】
一种铜互连结构及其制造方法
本专利技术涉及集成电路制造领域，具体涉及一种铜互连结构及其制造方法。
技术介绍
随着超大规模集成电路的高速发展，芯片的集成度不断提高，特征尺寸不断减小。金属互连的多层布线导致金属导线的电阻、线间电容和层间电容增大，从而使RC延迟时间、串扰噪声和功耗等增加，这些问题成为集成电路进一步发展的制约因素。为了解决上述问题，一方面采用Cu金属互连线(电阻率为1.7mΩ·cm)代替Al金属互联线(电阻率为3mΩ·cm)，减小电阻；另一方面用低介电常数(低k)介质材料(如SiCOH)代替二氧化硅(k＞＞3.9)，降低金属互连层间的寄生电容。为了能够在铜互连双镶嵌工艺沟槽以及通孔中填充更多无孔洞、低电阻率的铜层，集成电路后道工艺对扩散阻挡层的厚度以及质量的要求越来越高。根据国际半导体工艺技术发展规划，集成电路工艺中先进微处理器(MPU)技术对扩散阻挡层厚度要求，在14nm以下技术节点时，阻挡层将缩减到3nm以下。对于如此薄的扩散阻挡层，仍然要求其具有良好的致密性、极佳的深孔台阶覆盖性和高温热稳定性，从而提高芯片的可靠性及寿命本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铜互连结构，其特征在于，/n包括：/n自下而上依次包括第一铜金属线(200)、第一刻蚀终止层(201)、第一介质层(202)、第二刻蚀终止层(203)和第二介质层(204)；/n通孔/沟槽结构，两者垂直相连通，贯穿所述第一刻蚀终止层(201)、所述第一介质层(202)、所述第二刻蚀终止层(203)和所述第二介质层(204)，其中，所述沟槽位于所述通孔上方；/n阻挡层(205)、籽晶层(207)和第二铜金属线(208)，其中，所述阻挡层(205)形成在所述通孔和所述沟槽的侧壁，所述籽晶层(207)覆盖所述阻挡层(205)并覆盖所述通孔底部的所述第一铜金属线(200)的表面，所述第二铜金属...

【技术特征摘要】
1.一种铜互连结构，其特征在于，
包括：
自下而上依次包括第一铜金属线(200)、第一刻蚀终止层(201)、第一介质层(202)、第二刻蚀终止层(203)和第二介质层(204)；
通孔/沟槽结构，两者垂直相连通，贯穿所述第一刻蚀终止层(201)、所述第一介质层(202)、所述第二刻蚀终止层(203)和所述第二介质层(204)，其中，所述沟槽位于所述通孔上方；
阻挡层(205)、籽晶层(207)和第二铜金属线(208)，其中，所述阻挡层(205)形成在所述通孔和所述沟槽的侧壁，所述籽晶层(207)覆盖所述阻挡层(205)并覆盖所述通孔底部的所述第一铜金属线(200)的表面，所述第二铜金属线(208)完全填充通孔/沟槽内部。


2.根据权利要求1所述的铜互连结构，其特征在于，
所述第一刻蚀终止层(201)和所述第二刻蚀终止层(203)是SiCN、SiN、SiC、SiON和SiOC中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的铜互连结构，其特征在于，
所述第一介质层(202)和所述第二介质层(204)是SiO2或SiCOH。


4.根据权利要求1所述的铜互连结构，其特征在于，
所述阻挡层(205)是MnSiO3薄膜，厚度为1.5～3nm。


5.根据权利要求1所述的铜互连结构，其特征在于，
所述牺牲层(206)是GeO2薄膜或含氢的非晶碳。


6.一种铜互连结构的制造方法，其特征在于，
包括以下步骤：
以第一铜金属线(200)作为起始基底，依次形成第一刻蚀终止层(201)、第一介质层(202)、第二刻蚀终止层(203)和第二介质层(204)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱宝，陈琳，孙清清，张卫，
申请(专利权)人：复旦大学，上海集成电路制造创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31