[发明专利]铜金属层图形化方法、铜插塞、栅极和互连线的形成方法

权利要求书

1.一种铜金属层的图形化方法，其特征在于，包括：

提供基底，在所述基底上形成铜金属层，在所述铜金属层上形成图形化的掩膜层；

以所述图形化的掩膜层为掩膜，对暴露的铜金属层进行离子注入，所述离子注入的注入离子中含有卤素离子，所述暴露的铜金属层进行离子注入后形成铜卤材料层；

去除所述铜卤材料层。

2.如权利要求1所述的铜金属层的图形化方法，其特征在于，对所述暴露的铜金属层进行离子注入时，离子注入的深度等于铜金属层的厚度。

3.如权利要求1所述的铜金属层的图形化方法，其特征在于，对所述暴露的铜金属层进行离子注入时，离子注入的深度小于铜金属层的厚度；重复所述离子注入和去除所述铜卤材料层的步骤，直至所述暴露的铜金属层被完全去除。

4.如权利要求1所述的铜金属层的图形化方法，其特征在于，所述卤素离子为Cl离子、Br离子或其组合。

5.如权利要求1所述的铜金属层的图形化方法，其特征在于，去除所述铜卤材料层的方法为干法刻蚀，所述干法刻蚀的刻蚀气体中含有Ar和含氯气体、含溴气体、含氟气体中的一种或几种。

6.如权利要求1所述的铜金属层的图形化方法，其特征在于，去除所述铜卤材料层的方法为湿法刻蚀，所述湿法刻蚀的刻蚀液为水、FeCl₃的水溶液或(NH₄)SO₄的水溶液。

7.如权利要求1、5或6所述的铜金属层的图形化方法，其特征在于，在10-90℃温度下去除所述铜卤材料层。

8.如权利要求2所述的铜金属层的图形化方法，其特征在于，在进行离子注入后，去除所述铜卤材料层前，对铜金属层进行退火处理。

9.如权利要求2所述的铜金属层的图形化方法，其特征在于，在进行离子注入后，去除所述铜卤材料层前，仅对所述暴露的铜金属层进行退火处理。

10.如权利要求3所述的铜金属层的图形化方法，其特征在于，至少在进行一次离子注入后，去除所述铜卤材料层前，对铜金属层进行退火处理。

11.如权利要求3所述的铜金属层的图形化方法，其特征在于，至少在进行一次离子注入后，去除所述铜卤材料层前，仅对所述暴露的铜金属层进行退火处理。

12.一种铜插塞的形成方法，其特征在于，包括：

利用权利要求1-11任一项所述的方法对铜金属层进行图形化，形成铜插塞；

形成介质层将所述铜插塞包裹，所述介质层暴露出铜插塞的上表面。

13.如权利要求12所述的铜插塞的形成方法，其特征在于，还包括：在所述铜插塞与所述介质层之间形成阻挡层。

14.一种铜栅极的形成方法，其特征在于，包括：

利用权利要求1-11任一项所述的方法对铜金属层进行图形化，形成铜栅极；

形成介质层将所述铜栅极包裹，所述介质层暴露出铜栅极的上表面。

15.如权利要求14所述的铜栅极的形成方法，其特征在于，还包括：在所述铜栅极与所述介质层之形成阻挡层。

16.一种铜互连线的形成方法，其特征在于，包括：

利用权利要求1-11任一项所述的方法对铜金属层进行图形化，形成铜互连线。