[发明专利]一种利用上掩膜实现高性能铜互连的方法

权利要求书

1.一种利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，包括一存在金属互连层的半导体基底，其特征在于，包括如下具体步骤：

步骤a、于所述半导体基底的金属互连层上形成一复合结构，所述复合结构由下到上依次是刻蚀停止层、介质层、上覆层、刻蚀调整层和掩膜层；

步骤b、对所述复合结构进行刻蚀，于所述掩膜层形成金属互联结构的图案并使刻蚀停止于所述刻蚀调整层；

步骤c、于所述金属互联结构图案中，将预订需要加深的区域的所述刻蚀调整层去除；

步骤d、于所述金属互连结构图案中预定形成通孔的位置进行光刻和部分刻蚀，使所述复合结构上形成预定深度的通孔图案；

步骤e、对所述复合结构进行刻蚀，以形成所述金属互联结构图案勾勒的沟槽与通孔；

步骤f、于所述沟槽和通孔内镶嵌金属，使所述金属充满所述沟槽和通孔；

步骤g、平整所述复合结构表面。

2.如权利要求1所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述刻蚀停止层为掺氮碳化硅层。

3.如权利要求1所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述介质层的相对介电常数为2 - 4.2。

4.如权利要求1所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述上覆层为氧化硅层。

5.如权利要求1所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述刻蚀调整层为氮化硅层。

6.如权利要求1所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述掩膜层为氮化钛金属层。

7.如权利要求1所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述步骤b中刻蚀所述复合结构地方法为：利用光刻将所述金属互联结构图案转移至所述掩膜层，刻蚀去除所述金属互联结构图案内的掩膜层。

8.如权利要求1所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述步骤c中去除所述刻蚀调整层的方法为：利用一预定义光罩，刻蚀所述预订需要加深的区域的所述刻蚀调整层，刻蚀方式为等离子体干法刻蚀，所述刻蚀停止于所述上覆层。

9.如权利要求1所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述步骤f中，镶嵌的金属为铜。

10.如权利要求1所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述步骤g中平整所述复合结构表面的方法为化学机械研磨。

11.如权利要求2所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述掺氮碳化硅层的形成方法为化学汽相沉积。

12.如权利要求3所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述介质层的形成方法为化学汽相沉积。

13.如权利要求4所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述氧化硅层的形成方法为化学汽相沉积。

14.如权利要求5所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述氮化硅层的形成方法为化学汽相沉积。

15.如权利要求6所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述氮化钛金属层的形成方法为物理汽相沉积。

16.如权利要求9所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述金属铜与所述复合结构上的沟槽及通孔之间存在阻挡层。

17.如权利要求9所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述金属铜的镶嵌方法为电镀。

18.如权利要求16所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述阻挡层为钽或氮化钽。

19.如权利要求18所述利用上掩膜实现高性能铜互连的方法，其特征在于，所述钽或淡化钽阻挡层的形成方法为物理汽相沉积。