一种铜互连结构及其形成方法技术

本发明专利技术公开了一种铜互连结构及其形成方法，包括如下步骤：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有介质层；刻蚀所述介质层，形成暴露衬底的沟槽；在所述沟槽底部，侧壁及所述介质层表面形成一层钌扩散阻挡层；在表面形成有钌扩散阻挡层的所述沟槽内填充金属铜；去除所述沟槽外的钌扩散阻挡层及金属铜。本发明专利技术通过采用新型材料制备扩散阻挡层，减薄了扩散阻挡层厚度，降低了薄膜电阻率，同时实现了铜的无籽晶层电镀，简化了工艺步骤。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造
，特别涉及。
技术介绍
随着CMOS晶体管尺寸不断地缩小，在高效率，高密度集成电路中的晶体管数量上升到几千万个，这些数量庞大的有源元件的信号集成需要多大十层以上的高密度金属连线，然而这些金属互连线带来的电阻和寄生电容已经成为限制这种高效集成电路的主要因素，因此，半导体工业已经从原来的铝互连工艺逐渐发展为金属铜互联。在目前的铜互连工艺中，在大面积电镀铜之前均需要事先利用PVD工艺沉积扩散阻挡层Ta/TaN和铜籽晶层，一方面起到防止铜扩散的作用，另一方面，增强铜与介质的粘附性。但是当芯片的特征尺寸变为45nm或者更小时，扩散阻挡层和铜籽晶层的等比例缩小将面临严重困难。首先，籽晶层必须足够薄，这样才可以避免在高深宽比结构上电镀铜时出现顶部外悬结构，防止产生空洞；但是同时它又不能太薄。其次，扩散阻挡层如果减薄到一定厚度，将失去对铜扩散的有效阻挡能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于铜互连结构及其形成方法，通过替换扩散阻挡层材料，减薄扩散阻挡层厚度，降低薄膜电阻率，简化工艺步骤。为解决上述问题，本专利技术提供了一种用于铜互连的形成方法，其特征在于，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜互连结构的形成方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有介质层；刻蚀所述介质层，形成暴露衬底的沟槽；在所述沟槽底部，侧壁及所述介质层表面形成一层钌扩散阻挡层；在表面形成有钌扩散阻挡层的所述沟槽内填充金属铜；去除所述沟槽外的钌扩散阻挡层及金属铜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾绍海，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：