[发明专利]刻蚀停止层及铜互连的形成方法有效
| 申请号： | 201110457640.1 | 申请日： | 2011-12-31 |
| 公开（公告）号： | CN103187266A | 公开（公告）日： | 2013-07-03 |
| 发明（设计）人： | 周鸣 | 申请（专利权）人： | 中芯国际集成电路制造（上海）有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/311 | 分类号： | H01L21/311;H01L21/768 |
| 代理公司： | 上海思微知识产权代理事务所(普通合伙) 31237 | 代理人： | 屈蘅;李时云 |
| 地址： | 201203 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 刻蚀 停止 互连 形成 方法 | ||
1.一种刻蚀停止层的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一半导体衬底；
在半导体衬底上沉积碳化硅预停止层；
在碳化硅预停止层上沉积氮碳化硅主停止层。
2.根据权利要求1所述的刻蚀停止层的形成方法，其特征在于：所述在半导体衬底上沉积碳化硅预停止层的步骤采用硅烷、三甲基硅烷和甲烷作为反应气体。
3.根据权利要求1所述的刻蚀停止层的形成方法，其特征在于：所述碳化硅预停止层的厚度为10-60埃。
4.根据权利要求2所述的刻蚀停止层的形成方法，其特征在于，所述形成碳化硅预停止层的工艺条件为：
压力：1-7Torr；
功率：50-1000W；
硅烷的流量：50-1000sccm；
三甲基硅烷的流量：50-1000sccm；
甲烷的流量：50-1000sccm。
5.根据权利要求1所述的刻蚀停止层的形成方法，其特征在于：所述在碳化硅预停止层上沉积氮碳化硅主停止层的步骤采用三甲基硅烷和氨气作为反应气体。
6.根据权利要求5所述的刻蚀停止层的形成方法，其特征在于，所述形成氮碳化硅主停止层的工艺条件为：
压力：1-7Torr；
功率：50-1000W；
三甲基硅烷的流量：50-1000sccm；
氨气的流量：50-1000sccm。
7.根据权利要求1所述的刻蚀停止层的形成方法，其特征在于：所述碳化硅预停止层和氮碳化硅主停止层的沉积方法为物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体化学气相沉积或原子层沉积。
8.一种铜互连的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一半导体衬底，所述半导体衬底中形成有铜导电层；
用氢气退火半导体衬底；
用氢气和氦气等离子体预处理半导体衬底；
用硅烷预处理半导体衬底；
在半导体衬底表面沉积碳化硅预停止层；
在碳化硅预停止层上沉积氮碳化硅主停止层；
在氮碳化硅主停止层上沉积介质层；
形成贯穿介质层、氮碳化硅主停止层和碳化硅预停止层的通孔或沟槽，所述通孔或沟槽底部暴露出铜导电层；
在通孔或沟槽内溅射势垒层和铜的籽晶层，并采用电镀工艺填充通孔或沟槽，形成铜互连。
9.根据权利要求8所述的铜互连的形成方法，其特征在于：所述在半导体衬底表面沉积碳化硅预停止层的步骤采用硅烷、三甲基硅烷和甲烷作为反应气体。
10.根据权利要求8所述的铜互连的形成方法，其特征在于，所述形成碳化硅预停止层的工艺条件为：
压力：1-7Torr；
功率：50-1000W；
硅烷的流量：50-1000sccm；
三甲基硅烷的流量：50-1000sccm；
甲烷的流量：50-1000sccm。
11.根据权利要求8所述的刻蚀停止层的形成方法，其特征在于：所述碳化硅预停止层的厚度为10-60埃。
12.根据权利要求8所述的铜互连的形成方法，其特征在于：所述在碳化硅预停止层上沉积氮碳化硅主停止层的步骤采用三甲基硅烷和氨气作为反应气体。
13.根据权利要求12所述的铜互连的形成方法，其特征在于，所述形成氮碳化硅主停止层的工艺条件为：
压力：1-7Torr；
功率：50-1000W；
三甲基硅烷的流量：50-1000sccm；
氨气的流量：50-1000sccm。
14.根据权利要求8所述的铜互连的形成方法，其特征在于：所述碳化硅预停止层和氮碳化硅主停止层的沉积方法为物理气相沉积、化学气相沉积、等离子体化学气相沉积或原子层沉积。
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