去除阻挡层的方法技术

本发明专利技术揭示了去除硅片上金属互连的阻挡层的方法，去除单层金属钌阻挡层，包括：氧化步骤，使用电化学阳极氧化工艺将单层的金属钌阻挡层氧化成钌氧化物层；氧化层刻蚀步骤，用刻蚀液对钌氧化物层进行刻蚀，去除钌氧化物层。本发明专利技术还提出去除硅片上金属互连的阻挡层的方法，用于10nm及以下的工艺节点的结构中，结构包括衬底、介质层、阻挡层和金属层，介质层沉积在衬底上，介质层上形成凹进区，阻挡层沉积在介质层上，金属层沉积在阻挡层上，金属层是铜层，阻挡层是单层金属钌层，该方法包括：减薄步骤，对金属层进行减薄；去除步骤，去除金属层；氧化步骤，对阻挡层进行氧化，氧化步骤使用电化学阳极氧化工艺；氧化层刻蚀步骤，刻蚀氧化后的阻挡层。化后的阻挡层。

【技术实现步骤摘要】
去除阻挡层的方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，更具体地说，涉及半导体制造工艺领域。

技术介绍

[0002]随着集成电路(IC)的特征尺寸逐渐缩小到14nm以下，目前开发的重点主要集中在10nm及以下工艺节点的制造技术上。在10nm及以下工艺节点中，在后段(BEOL)互连工艺中，传统的Ta/TaN双层阻挡层结构在铜互连线时会遇到互连线电阻急剧增大、铜种子层沉积不均匀等问题。
[0003]为克服这些问题，金属钌(Ruthenium，Ru)以其出色的电化学性能而被选择作为下一代IC制造中铜互连工艺的阻挡层。与Ta和TaN相比Ru具有更低的电阻率，并且与铜有非常好的黏附性。此外，铜可以比较容易地均匀沉积在金属钌层上。
[0004]阻挡层位于金属层和介质层之间，在整个制造过程中，部分的阻挡层需要被去除，另一部分的阻挡层会被保留。由于阻挡层通常是被金属层覆盖，在去除阻挡层时，需要先去除金属层，然后再去除阻挡层。研磨工艺和刻蚀工艺是半导体制造工艺中用来去除材料层的主要手段。
[0005]化学机械研磨(CMP)是最常用的研本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除硅片上金属互连的阻挡层的方法，其特征在于，用于10nm及以下的工艺节点，用于去除沉积在介质层和铜层之间的单层金属钌阻挡层，该方法包括：氧化步骤，将单层的金属钌阻挡层氧化成钌氧化物层，所述氧化步骤使用电化学阳极氧化工艺对金属钌阻挡层进行氧化；氧化层刻蚀步骤，用刻蚀液对钌氧化物层进行刻蚀，去除钌氧化物层。2.如权利要求1所述的去除硅片上金属互连的阻挡层的方法，其特征在于，所述电化学阳极氧化工艺通过阴极喷头从硅片中心到边缘进行电化学阳极氧化，或者从硅片边缘到中心进行电化学阳极氧化，电化学阳极氧化工艺中使用的电解液为质量分数30％～70％的磷酸，施加的电流为0A～5A。3.如权利要求1所述的去除硅片上金属互连的阻挡层的方法，其特征在于，所述氧化层刻蚀步骤中使用的刻蚀液是质量分数为0.01％～1wt％的HF，刻蚀液对于钌氧化物层和介质层的刻蚀速率比大于0.62:1。4.一种去除硅片上金属互连的阻挡层的方法，其特征在于，用于10nm及以下的工艺节点的结构中，所述结构包括衬底、介质层、阻挡层和金属层，介质层沉积在衬底上，介质层上形成凹进区，阻挡层沉积在介质层上，金属层沉积在阻挡层上，其中金属层是铜层，阻挡层是单层金属钌层，该方法包括：减薄步骤，对金属层进行减薄，去除大部分的金属层并在阻挡层的表面留下连续的金属层；去除步骤，去除非凹进区上的金属层以暴露出阻挡层，凹进区上的金属层保留预留厚度；氧化步骤，将非凹进区上单层的金属钌阻挡层氧化成钌氧化物层，同时去除凹进区上保留的金属层，所述氧化步骤使用电化学阳极氧化工艺；氧化层刻蚀步骤，用刻蚀液对非凹进区上的钌氧化物层进行刻蚀，去除钌氧化物层，使得凹进区和非凹进区经刻蚀后具有平坦的表面。5.如权利要求4所述的去除硅片上金属互连的阻挡层的方法，其特征在于，减薄步骤中，阻挡层的表面留下连续的金属层的厚度为500-1000埃，其中凹进区上的金属层的厚度大于非凹进区上的金属层。6.如权利要求4所述的去除硅片上金属互连的阻挡层的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晖，张洪伟，代迎伟，金一诺，王坚，
申请(专利权)人：盛美半导体设备上海股份有限公司，
类型：发明
国别省市：