【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体制造，具体而言，涉及一种扩散阻挡层与铜互连线层制作的方法。
技术介绍
1、随着集成电路技术的不断发展，金属互连阻容延迟现象愈发严重。为了减少阻容延迟，提高电信号的传输速率与稳定性，需要在金属互连线层与介质层之间沉积一层扩散阻挡层。但由于工艺限制，传统的物理气相沉积法（pvd）无法满足高深宽比的扩散阻挡层与金属互连线层的填充，存在扩散阻挡层与金属互连线层填充结构不致密、连续性差、载流性差等情况。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于一种扩散阻挡层与铜互连线层制作的制作方法。
2、第一方面，本申请实施例提供一种扩散阻挡层与铜互连线层制作的方法，所述方法包括以下步骤：
3、首先，提供一半导体结构，所述半导体结构具有互连线沟槽或互连线通孔。接着，在所述互连线沟槽或所述互连线通孔内形成粘附层。最后，采用原子层沉积法在所述粘附层上依次连续沉积扩散阻挡层和铜互连线层。
4、在一种可能的实现方式中，所述采用原子层沉积法在所述粘附层上依次连续沉积扩散阻挡层和铜互连线层的步骤，包括：
5、首先，采用原子层沉积法在所述粘附层上形成一层致密且连续的扩散阻挡层。其次，对制作所述扩散阻挡层后的半导体结构进行第一次在线退火。接着，采用原子层沉积法在所述扩散阻挡层远离所述粘附层的一侧制作连续且致密的铜互连线层。最后，对制作所述铜互连线层后的半导体结构进行第二次在线退火。
6、在一种可能的实现方式中，所述在互连线
7、首先，将所述半导体结构放置于反应室中。而后，将卤素钽及第一气体等离子体引入所述反应室中进行反应，所述卤素钽和所述第一等离子体气体的反应物在所述互连线沟槽或所述互连线通孔内沉积形成粘附层。
8、在一种可能的实现方式中，所述采用原子层沉积法在所述粘附层上形成一层致密且连续的扩散阻挡层的步骤，包括：
9、首先，将制作所述粘附层后的半导体结构放置于所述反应室中。接着，将钽金属有机前驱体与第二气体等离子体引入所述反应室中进行反应，所述钽金属有机前驱体与所述第二等离子体的反应物在所述粘附层上形成一层致密且连续的扩散阻挡层，其中，所述反应腔室温度为200℃~250℃，所述反应腔室压强为500pa~1000pa，所述第二气体等离子体功率源为2500w。
10、在一种可能的实现方式中，所述将钽金属有机前驱体与第二气体等离子体引入所述反应室中进行反应，所述钽金属有机前驱体与所述第二等离子体的反应物在所述粘附层上沉积形成一层致密且连续的扩散阻挡层的步骤具体包括：
11、将乙甲基氨基钽[ta(nmeet)5]、二甲基氨基钽[ta(nme2)5]及二乙基氨基钽[ta(net2)6]中任意一种钽金属有机前驱体或氨气中任意一种气等离子体引入所述反应室中进行反应，所述钽金属有机前驱体与任意一种气体等离子体的反应物在所述粘附层上沉积形成一层致密且连续的扩散阻挡层，其中，所述反应腔室温度为100℃~140℃，所述反应腔室压强为1000pa~1500pa，第二气体等离子体功率源为3000w。
12、在一种可能的实现方式中，所述对制作所述扩散阻挡层后的半导体结构进行第一次在线退火的步骤，包括：
13、将制作所述扩散阻挡层后的半导体结构置于在线退火设备中，在退火环境温度为200℃~300℃的条件下，进行2min~3min的退火处理。
14、在一种可能的实现方式中，所述采用原子层沉积法在所述扩散阻挡层远离所述粘附层的一侧制作连续且致密的铜互连线层的步骤，包括：
15、将制作所述粘附层之后的半导体结构置于所述反应室中，采用铜基金属有机化合物及六氟乙酰丙酮酸盐作为反应前驱体，二者反应在所述扩散阻挡层上填充铜互连线层，其中，所述反应腔室温度为230℃~280℃，所述反应腔室压强为300pa~500pa，所述铜互连线层连续、致密且无空隙。
16、在一种可能的实现方式中，所述对制作所述铜互连线层后的半导体结构进行第二次在线退火的步骤具体包括：
17、将制作所述铜互连线层后的半导体结构置于所述在线退火设备中，在退火环境温度为250℃~350℃的条件下，进行5min~15min的退火处理。
18、在一种可能的实现方式中，在所述提供一半导体结构的步骤之前，所述方法还包括在半导体结构上制作互连线沟槽或互连线通孔的步骤，所述步骤包括：
19、对半导体结构进行清洗，在所述半导体结构表面形成光刻层，所述光刻层包括刻蚀阻挡层及介质层；
20、通过光刻工艺和刻蚀工艺对所述光刻层进行图案化处理，形成多个互连线沟槽或互连线通孔。
21、第二方面，本申请实施例还提供一种半导体器件。所述半导体器件包括扩散阻挡层与铜互连线，所述扩散阻挡层与铜互连线采用上述实施例中任意一种所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法制作而成。
22、基于上述任意一个方面，本申请实施例提供一种扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法及半导体器件。在扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法中，采用原子层沉积法连续沉积形成的铜互连线层与扩散阻挡层结构致密无空隙，连续性好。此外，粘附层可以提高扩散阻挡层与介质层之间的粘附性，减少铜互连线层与介质层的之间的扩散，有利于减少金属互联的阻容延迟，提高电信号的传输速度与稳定性。
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1.一种扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述采用原子层沉积法在所述粘附层上依次连续沉积扩散阻挡层和铜互连线层的步骤，包括：
3.根据权利要求2所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述在互连线沟槽或所述互连线通孔内形成粘附层的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述采用原子层沉积法在所述粘附层上形成一层致密且连续的扩散阻挡层的步骤，包括：
5.根据权利要求4所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述将钽金属有机前驱体与第二气体等离子体引入所述反应室中进行反应，所述钽金属有机前驱体与所述第二等离子体的反应物在所述粘附层上沉积形成一层致密且连续的阻挡层的步骤具体包括：
6.根据权利要求2所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述对制作所述扩散阻挡层后的半导体结构进行第一次在线退火的步骤，包括：
7.根据权利要求2所述的
8.根据权利要求1所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述对制作所述铜互连线层后的半导体结构进行第二次在线退火的步骤具体包括：
9.根据权利要求1所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，在所述提供一半导体结构的步骤之前，所述方法还包括在半导体结构上制作互连线沟槽或互连线通孔的步骤，所述步骤包括：
10.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件包括扩散阻挡层与铜互连线，所述扩散阻挡层与铜互连线采用权利要求1-9中任意一项所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法制作而成。
...【技术特征摘要】
1.一种扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述采用原子层沉积法在所述粘附层上依次连续沉积扩散阻挡层和铜互连线层的步骤，包括：
3.根据权利要求2所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述在互连线沟槽或所述互连线通孔内形成粘附层的步骤，包括：
4.根据权利要求3所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述采用原子层沉积法在所述粘附层上形成一层致密且连续的扩散阻挡层的步骤，包括：
5.根据权利要求4所述的扩散阻挡层与铜互连线层的制作方法，其特征在于，所述将钽金属有机前驱体与第二气体等离子体引入所述反应室中进行反应，所述钽金属有机前驱体与所述第二等离子体的反应物在所述粘附层上沉积形成一层致密且连续的阻挡层的步骤具体包括：
6.根据权利要求2所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗先刚，乔帮威，高平，向遥，曾鑫，邓坤，
申请(专利权)人：天府兴隆湖实验室，
类型：发明
国别省市：
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