半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及具有铜或铜合金制成的插塞与布线的改进的防铜扩散功能的半导体器件及其制造方法，其中该方法包括下述步骤：（ａ）在形成于半导体衬底上的含氧绝缘体的表面上形成铜合金膜，该铜合金膜包含除铜之外的至少两种金属元素。（ｂ）在该铜合金膜上形成由纯铜或铜合金制成的金属膜。（ｃ）在步骤（ａ）或（ｂ）之后，通过该绝缘体中的氧与该铜合金膜中的金属元素之间的反应在该绝缘体的表面上形成金属氧化膜的条件下，执行热处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，更具体地，涉及一种具有由铜或铜合金构成的插塞与布线的。
技术介绍
铜(Cu)被用作半导体集成电路装置的布线材料。与传统使用的铝(Al)相比，铜易于扩散到绝缘膜中，并且容易导致短路。此外，铜膜与绝缘膜的粘附力(adhesion)不足，并且在化学机械研磨(CMP)工艺的过程中容易剥落。而且，Cu比Al更易于氧化。此外，由于铜氧化膜不能抑制氧化分子的扩散，氧化容易扩展。为了防止铜扩散并增强与绝缘膜的紧密粘附力，人们采用一种这样的结构，在该结构中在铜布线与绝缘膜之间插入由Ti、TiN、Ta、TaN、W、WN等制成的阻挡金属层。该阻挡金属层的材料具有高于铜的电阻率。当在通孔(特别是小直径的通孔)的内壁上形成阻挡金属层时，该阻挡金属层在截平面(plan cross section)中所占的比率变高了，并且电阻增加了。如果阻挡金属层被制得很薄以抑制电阻的增加，则难以保持足够的阻挡性能。日本特公平7-60852号公报以及日本特开平11-54458公报中公开了形成解决上述问题的铜布线的方法。按照特公平7-60852中所公开的方法，在形成于层间绝缘膜中的布线沟槽内嵌入铜合金。执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的制造方法，包括如下步骤：（ａ）在形成于半导体衬底上的含氧绝缘体的表面上形成铜合金膜，该铜合金膜包含除铜之外的至少两种金属元素；以及（ｂ）在该铜合金膜上形成由纯铜或铜合金制成的金属膜；并进一步包括如下步骤： （ｃ）在步骤（ａ）或（ｂ）之后，在通过该绝缘体中的氧与该铜合金膜中的金属元素之间的反应而在该绝缘体的表面上形成金属氧化膜的条件下，执行热处理。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小浦由美子，北田秀树，小泽清，
申请(专利权)人：富士通微电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]