一种铜互连结构的制造方法技术

本发明专利技术提供一种铜互连结构的制作方法，包括：提供半导体基底；在所述半导体基底上沉积覆盖层；在所述覆盖层上沉积电介质层；在所述电介质层上形成硬掩膜层；进行沟槽和/或接触孔的刻蚀；去除所述硬掩膜层；在所述电介质层上以及沟槽和/或接触孔内壁上沉积阻障层和种晶层；在所述阻障层和种晶层上化学电镀铜金属层；将铝离子注入到所述铜金属层中；进行铜金属层的化学机械研磨。最后，在所述铜金属层上沉积一顶覆盖层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种半导体器件的制造方法，特别涉及。
技术介绍
随着半导体工艺材料的发展、集成电路制造设备的改进和集成度的提高，半导体器件已经具有深亚微米结构，器件之间的高性能、高密度连接不仅在单个互连层中进行，而且要在多层之间进行互联。因此，通常提供多层互连结构，其中多个互联层互相堆叠，并且层间绝缘膜置于其间，用于连接半导体器件。特别是利用双镶嵌(dual-damascence)工艺形成的多层互连结构，其预先在层间绝缘膜中形成沟槽(trench)和接触孔(via)，然后用导电材料填充所述沟槽和接触孔。由于双镶嵌结构能够避免重叠误差以及解决公知金属工艺的限制，多层互连结构已成为金属互联结构的主流技术。在现有技术中，铜互连结构的上表面和碳氮化硅(SiCN)覆盖层之间的无氧界面会提高粘合力和耐磨性，避免了由于界面处的空隙扩散导致的电迁移和应力诱生空洞。铜金属互连结构和钽金属材料构成的阻障层之间的界面被认为是另一个关键扩散路径，会导致电阻升高和/或接触孔打开失败。由于钽金属比铜更容易氧化，在结晶退火过程中，电化学沉积铜金属薄膜中的氧原子会扩散到钽金属阻障层当中。因此，目前急需一种铜金属互连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜互连结构的制作方法，包括：提供半导体基底；在所述半导体基底上沉积电介质层；进行沟槽和/或接触孔的刻蚀；在所述电介质层上以及沟槽和/或接触孔内壁上沉积阻障层和种晶层；在所述阻障层和种晶层上化学电镀铜金属层；将铝离子注入到所述铜金属层中；进行退火处理；进行铜金属层的化学机械研磨。

【技术特征摘要】
1.一种铜互连结构的制作方法，包括: 提供半导体基底； 在所述半导体基底上沉积电介质层； 进行沟槽和/或接触孔的刻蚀； 在所述电介质层上以及沟槽和/或接触孔内壁上沉积阻障层和种晶层； 在所述阻障层和种晶层上化学电镀铜金属层； 将铝离子注入到所述铜金属层中； 进行退火处理； 进行铜金属层的化学机械研磨。2.根据权利要求1所述的方法，其中还包括在沉积所述电介质层之前沉积一覆盖层的步骤。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述电介质层为低介电常数材料。4.根据权利要求1所述的 方法，其中所述阻障层为氮化钽和钽(Ta)，或者为氮化钛和钛的双层结构。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述种晶层为纯铜材料。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述种晶层为铜-铝(Cu-Al)合金或铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍宇，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：