金属互连结构的制备方法技术

本申请提供一种金属互连结构的制备方法，包括：提供一半导体结构，半导体结构表面依次形成有第一阻挡层、低K介电层、缓冲层和硬掩膜层；刻蚀形成沟槽，沟槽底部露出金属互连层；在沟槽内壁形成扩散抑制层；通过电化学镀工艺在沟槽中形成主金属层；进行低温热退火工艺；进行高温热退火工艺；研磨去除部分主金属层、部分扩散抑制层以及硬掩膜层和缓冲层。本申请通过在电化学镀工艺之后以及在研磨工艺之前增一道高温热退火工艺，使得主金属层中的晶粒可以在后续第二阻挡层(NDC层)淀积前完成晶粒的重组，晶粒充分长大，充分释放空位扩散到主金属层表面并消失，以提高主金属层的应力迁移的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体制造，具体涉及一种金属互连结构的制备方法。

技术介绍

1、vlsi(very large scale integration，超大规模集成电路)发展到超深亚微米、纳米级阶段，铜互连已经成功取代铝互连而成为主流的互连金属材料。铜互连在热应力作用下的应力迁移或应力诱生空位是影响铜互连可靠性的重要因素。

2、ecp(电化学电镀)电镀后生成的铜互连中的铜原子晶粒较小，能量较高，随着时间的增长晶粒之间互相并吞，进行能量转移，最终长大为较大晶粒。初始晶粒越小，成长为大晶粒时产生的空位(void)就越多，从而在某些区域有空位缺陷的产生。虽然ecp自带有退火工艺，但是退火的温度和时间均不能完成铜晶粒的重组，晶粒不能充分长大，以至于后续ndc(氮掺杂碳化硅)淀积过程中晶粒会继续重组但由于ndc已淀积导致空位无法释放，从而导致铜互连的sm(stress migration，应力迁移)失败。

技术实现思路

1、本申请提供了一种金属互连结构的制备方法，可以解决铜互连在传统制备过程中应力迁移失败的问题。...

【技术保护点】

1.一种金属互连结构的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的金属互连结构的制备方法，其特征在于，所述高温热退火工艺的工艺温度为350℃，持续时间为300s。

3.根据权利要求1所述的金属互连结构的制备方法，其特征在于，所述电化学镀工艺中自带的所述低温热退火工艺的工艺温度不超过180℃，持续时间不超过90s。

4.根据权利要求1所述的金属互连结构的制备方法，其特征在于，在研磨去除所述低K介电层表面的所述主金属层、所述扩散抑制层、所述硬掩膜层和所述缓冲层以及超出所述低K介电层表面的沟槽中的主金属层，以得到金属互连结构之后，所述金属互连结构的...

【技术特征摘要】

1.一种金属互连结构的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的金属互连结构的制备方法，其特征在于，所述高温热退火工艺的工艺温度为350℃，持续时间为300s。

3.根据权利要求1所述的金属互连结构的制备方法，其特征在于，所述电化学镀工艺中自带的所述低温热退火工艺的工艺温度不超过180℃，持续时间不超过90s。

4.根据权利要求1所述的金属互连结构的制备方法，其特征在于，在研磨去除所述低k介电层表面的所述主金属层、所述扩散抑制层、所述硬掩膜层和所述缓冲层以及超出所述低k介电层表面的沟槽中的主金属层，以得到金属互连结构之后，所述金属互连结构的制备方法还包括：

...

【专利技术属性】
技术研发人员：张必友，何亚川，郭振强，朱作华，
申请(专利权)人：华虹半导体无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：