[发明专利]金属互连结构的形成方法

权利要求书

1.一种金属互连结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体基底；

在所述半导体基底内形成沟槽；

在所述沟槽的侧壁和底部形成金属籽晶层；

在所述金属籽晶层表面形成遮挡层；

去除位于所述沟槽底部的所述遮挡层，保留所述沟槽侧壁上的所述遮挡层， 以露出所述沟槽底部的金属籽晶层；

在露出的金属籽晶层上形成填充所述沟槽的金属层，以形成导电插塞。

2.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述金属籽 晶层为铜籽晶层，所述金属层为铜层。

3.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述金属籽 晶层的厚度为20～100纳米。

4.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述遮挡层 为绝缘遮挡层。

5.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述遮挡层 的材料的电阻率大于或等于100欧姆.厘米。

6.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述遮挡层 的材料为氮化钛或氮化钽。

7.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述遮挡层 的形成方法为物理气相沉积法或是原子层沉积法。

8.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述遮挡层 的厚度为5～50埃。

9.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，采用离子轰 击法去除位于所述沟槽底部的所述遮挡层。

10.如权利要求9所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述离子轰 击法包括以氩等离子体、氦等离子体或是氖等离子体进行离子轰击。

11.如权利要求9所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述离子轰 击法的工艺参数为：轰击偏压为500～1500V，功率为200～500W，温度为 0～300℃，气体流量为4～100sccm，气压为0.5～10torr。

12.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，在露出的金 属籽晶层的上形成金属层的工艺为电化学电镀法。

13.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，在形成所述 沟槽后，形成所述金属籽晶层前，所述金属互连结构的形成方法还包括： 在所述沟槽的侧壁和底部形成扩散阻挡层。

14.如权利要求13所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，扩散阻挡层 的厚度为10～100埃。

15.如权利要求13所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述扩散阻 挡层的材料为钽或氮化钽。

16.如权利要求13所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述扩散阻 挡层的形成方法为物理气相沉积法或是原子层沉积法。

17.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述沟槽的 深宽比在1:1～10:1的范围内。

18.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述沟槽的 宽度小于或等于20纳米，深度在20～200纳米的范围内。

19.如权利要求1所述的金属互连结构的形成方法，其特征在于，在所述金属 籽晶层上继续形成金属层后，所述金属互连结构的形成方法还包括： 采用化学机械研磨去除位于所述半导体基底表面的金属层和金属籽晶层， 露出所述半导体基底表面；

化学机械研磨之后进行退火工艺。