一种带有封孔层的铜互连结构及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种带有封孔层的铜互连结构及其制备方法。该带有封孔层的铜互连结构包括：第一层金属互连线(200)；通孔/沟槽结构，形成在由第一刻蚀终止层(201)、第一介质层(202)、第二刻蚀终止层(203)和第二介质层(204)所构成的叠层中，其中，通孔位于沟槽下方；PTCDA薄膜(205)和SiO

【技术实现步骤摘要】
一种带有封孔层的铜互连结构及其制备方法
本专利技术涉及集成电路制造领域，具体涉及一种带有封孔层的铜互连结构及其制备方法
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1.7μΩ·cm)代替Al金属互联线(电阻率为3μΩ·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，从而提高芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有封孔层的铜互连结构，其特征在于，/n包括：/n第一层金属互连线(200)；/n通孔/沟槽结构，形成在由第一刻蚀终止层(201)、第一介质层(202)、第二刻蚀终止层(203)和第二介质层(204)所构成的叠层中，其中，通孔位于沟槽下方；/nPTCDA薄膜(205)和SiO

【技术特征摘要】
1.一种带有封孔层的铜互连结构，其特征在于，
包括：
第一层金属互连线(200)；
通孔/沟槽结构，形成在由第一刻蚀终止层(201)、第一介质层(202)、第二刻蚀终止层(203)和第二介质层(204)所构成的叠层中，其中，通孔位于沟槽下方；
PTCDA薄膜(205)和SiO2薄膜(206)，其中，PTCDA薄膜(205)覆盖所述通孔/沟槽结构内部的侧壁和部分通孔底部，SiO2薄膜(206)覆盖PTCDA薄膜(205)表面；
铜扩散阻挡层(208)，覆盖所述SiO2薄膜(206)和所述通孔底部；
第二层金属互连线(209)，覆盖所述铜扩散阻挡层(208)表面并完全填充所述通孔/沟槽结构内部；
铜扩散覆盖层(210)，覆盖上述结构的上表面。


2.根据权利要求1所述的带有封孔层的铜互连结构，其特征在于，
所述PTCDA薄膜(205)和所述SiO2薄膜(206)厚度之和不超过1.5nm。


3.根据权利要求2所述的带有封孔层的铜互连结构，其特征在于，
所述PTCDA薄膜(205)的厚度为0.3nm～0.6nm，所述SiO2薄膜(206)的厚度为0.9nm～1.2nm。


4.根据权利要求1所述的带有封孔层的铜互连结构，其特征在于，
所述铜扩散覆盖层(210)是SiCN、SiC、SiN、Co、CoWP、CuSiN中的至少一种。


5.一种带有封孔层的铜互连结构制备方法，其特征在于，
包括以下步骤：
在第一层金属互连线(200)上依次沉积第一刻蚀终止层(201)、第一介质层(202)、第二刻蚀终止层(203)和第二介质层(204)，刻蚀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)，使之贯穿，形成通孔/沟槽结构，其中，通孔位于沟槽下方；
在所述沟槽/通孔结构表面形成PTCDA薄膜(2...

【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