[发明专利]一种高深宽比硅通孔铜互连线及其制备方法

权利要求书

1.一种制备高深宽比硅通孔铜互连线的制备工艺，主要包括以下步骤：

1)采用光刻技术在硅片表面制备通孔掩模；

2)使用感应耦合等离子体(ICP)深反应离子刻蚀(DRIE)技术在硅片上 得到逐渐变细的硅通孔，制成器件硅片；

3)然后在硅通孔的内壁上生长二氧化硅层和氮化硅层；

4)制备导电硅片，在另一片硅片表面相继溅射沉积Cr和Au膜，制成导电硅 片；

5)导电硅片与器件硅片的连接，首先将器件硅片与导电硅片采用耐腐蚀胶 在边缘相连，硅通孔中较细的一端接触导电硅片，并且从导电硅片处接出导线；

6)电沉积铜互连线：电沉积铜从较细端到较粗端生长，阴极与导电硅片连 接，阳极采用高纯的电解铜板，其面积大于或等于阴极的两倍；整个电沉积过程 中，导通电流密度保持恒定；在转向电沉积过程中，采用矩形波的变化电流，并 且正向电流和负向电流强度相等，正向电流导通时间是负向电流的5-7倍。

2.根据权利要求1所述的高深宽比硅通孔铜互连线的制备工艺，其特征是制 备工艺的第2步中，包含以下工序：

(a)在硅片正面刻蚀，形成开口粗里端细直径逐渐变化的满足深宽比要求 的盲孔；

(b)在硅片背面进行大面积刻蚀，至与正面蚀刻的硅盲孔联通为止；

(c)去除掩模；

(d)对器件硅片进行表面处理。

3.根据权利要求2所述的高深宽比硅通孔铜互连线的制备工艺，其特征是：所 述的深反应离子刻蚀技术反应刻蚀参数为：刻蚀气体SF₆的流速为150-170 sccm，钝化气体C₄F₈为90-110sccm；ICP射频功率为750-850W，下电极射 频功率10-12W；刻蚀时间：最初的7个刻蚀循环周期为20分钟(7*20＝140 分钟)，后15个刻蚀循环周期为10分钟。