[发明专利]一种采用新型扩散阻挡层的铜互连结构及其制备方法

权利要求书

1.一种铜互连结构，以现有铜互连结构为基础，其特征在于采用硅酸锰薄膜作为铜互连结构的扩散阻挡层，硅酸锰薄膜的厚度为5~20 nm。

2.一种铜互连结构的制备方法，其特征在于具体步骤为：

化学清洗的硅基衬底； 

在硅片上依次形成一层刻蚀阻挡层、绝缘介质层；

通过光刻、刻蚀工艺，在绝缘介质层及下面的刻蚀阻挡层处定义出互连位置，形成金属沟槽或通孔；

利用原子层淀积方法在沟槽或通孔上生长一硅酸锰薄膜，作为抗铜扩散阻挡层；  

在扩散阻挡层上生长一层铜籽晶层；

再直接电镀铜，获得铜互连结构；

最后用化学机械抛光工艺平整化晶片表面。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的绝缘介质层材料为SiO₂、SiOF、SiCOH或多孔的SiCOH。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的刻蚀阻挡层材料为氮化硅。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述ALD方法生长硅酸锰薄膜时，使用的Mn反应前驱体为Mn(EtCp)₂，使用的Si反应前驱体为三(二甲氨基硅烷) ，使用的氧源为H₂O、H₂O₂或O₃，反应腔体的温度在200~300 ^oC, 反应的基压在1~4 Torr。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的铜籽晶层采用ALD方法生长，使用的Cu反应前驱体为Cu(acac)₂、Cu(thd)₂或[Cu(^sBu-amd)]₂，使用的另外一种反应物为H₂，生长温度为150~250 ^oC, 反应的基压在1~4 Torr。