[发明专利]一种金属硬掩膜层及铜互连结构的制备方法无效
| 申请号： | 201310491825.3 | 申请日： | 2013-10-18 |
| 公开（公告）号： | CN103531446A | 公开（公告）日： | 2014-01-22 |
| 发明（设计）人： | 张文广;傅昶;陈玉文 | 申请（专利权）人： | 上海华力微电子有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/033 | 分类号： | H01L21/033;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： | 陆花 |
| 地址： | 201203 上海市*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 金属 硬掩膜层 互连 结构 制备 方法 | ||
1.一种金属硬掩膜层的制备方法，其特征在于，包括：
提供半导体衬底，在所述半导体衬底上沉积一定厚度的金属氮化物；
对所述金属氮化物进行热退火氮化处理和热回流处理，形成预定义厚度的金属硬掩膜层。
2.如权利要求1所述的金属硬掩膜层的制备方法，其特征在于，所述金属硬掩膜层为氮化钛和/或氮化钽。
3.如权利要求1所述的金属硬掩膜层的制备方法，其特征在于，沉积金属硬掩膜层的工艺为CVD或MOCVD或PVD或ALD。
4.如权利要求1所述的金属硬掩膜层的制备方法，其特征在于，所述金属硬掩膜层厚度为
5.如权利要求1所述的金属硬掩膜层的制备方法，其特征在于，所述热退火氮化处理为快速热处理、炉管处理或者激光快速退火。
6.如权利要求1所述的金属硬掩膜层的制备方法，其特征在于，所述热退火处理的载气包括氮气，还包括氩气和/或氢气。
7.如权利要求1所述的金属硬掩膜层的制备方法，其特征在于，所述热退火氮化处理的工艺参数包括：退火温度为200℃～400℃；退火时间为10s～100s；通入的氮气的流量为100sccm～10000sccm，氩气或氢气的流量为10sccm～1000sccm。
8.如权利要求1所述的金属硬掩膜层的制备方法，其特征在于，所述热回流处理的工艺参数包括：热回流温度为100℃～400℃；热回流时间为100s～500s；通入的惰性气体的流量为100sccm～1000sccm，所述惰性气体包括氩气或氦气。
9.一种铜互连结构的制备方法，其特征在于，包括：
提供半导体衬底，在所述半导体衬底上依次形成衬垫层、低K介质层；
采用权利要求1至8中任一项所述的金属硬掩膜层的制备方法，在所述低K介质层上形成预定义厚度的金属硬掩膜层；
在所述金属硬掩膜层上形成覆盖层；
采用单大马士革刻蚀工艺和/或双大马士革刻蚀工艺刻蚀所述覆盖层、金属硬掩膜层、低K介质层以及衬垫层，从而在所述低K介质层中形成一层铜互连结构。
10.如权利要求9所述的铜互连结构的制备方法，其特征在于，所述衬垫层为含氮的碳化硅；所述低K介质层包括多孔硅层以及其上方的正硅酸乙酯层；所述覆盖层为氧化硅。
11.如权利要求9所述的铜互连结构的制备方法，其特征在于，所述单大马士革刻蚀工艺和/或双大马士革刻蚀工艺的步骤包括：
沟道曝光、刻蚀；过孔曝光、刻蚀；去除光阻层；沟道和过孔刻蚀；衬垫层开口；沟道和过孔的籽晶层沉积、铜填充以及填充后的化学机械抛光。
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