[发明专利]一种改善电迁移特性的方法

权利要求书

1.一种改善电迁移特性的方法，适用于制作铜导线的铜互连工艺中，其特征在于，具体包括：

步骤1，在所述铜导线上自下而上依次形成介电阻挡层、介电层以及硬掩膜层；

步骤2，以所述硬掩膜层为基础刻蚀形成一具有凹槽结构的种子层，所述种子层中掺杂有金属元素；

步骤3，通过化学机械抛光去除所述硬掩膜层；

步骤4，采用氧化性气体对所述种子层进行氧化性退火处理；

步骤5，采用惰性气体对所述种子层进行扩散性退火处理；

步骤6，采用还原性气体对所述种子层进行还原性退火处理；

步骤7，在所述种子层上加设一层介电阻挡层。

2.如权利要求1所述的改善电迁移特性的方法，其特征在于，所述种子层为铜合金种子层。

3.如权利要求1所述的改善电迁移特性的方法，其特征在于，所述步骤2进一步包括：

步骤21，通过光刻和蚀刻形成一凹槽结构；

步骤22，通过物理气相沉积工艺在所述凹槽结构上形成一阻挡层；

步骤23，通过物理气相沉积工艺在所述阻挡层上形成所述种子层；

步骤24，对所述种子层进行电镀铜。

4.如权利要求1所述的改善电迁移特性的方法，其特征在于，所述步骤5中，同时对所述种子层进行等离子体处理。

5.如权利要求1所述的改善电迁移特性的方法，其特征在于，所述氧化性退火处理、所述扩散性退火处理和所述还原性退火处理的退火处理温度均不高于400℃。

6.如权利要求1所述的改善电迁移特性的方法，其特征在于，所述等离子处理的处理温度与室温相同。

7.如权利要求1所述的改善电迁移特性的方法，其特征在于，所述步骤6中，当完成所述还原性退火处理后，返回所述步骤4；直至被驱赶至所述铜导线的上表面的所述金属元素与所有所述金属元素的比例大于一预设数值时，转至所述步骤7。

8.如权利要求7所述的改善电迁移特性的方法，其特征在于，所述预设数值为50％。

9.如权利要求1所述的改善电迁移特性的方法，其特征在于，在同一个半导体设备中完成所述氧化性退火处理、所述扩散性退火处理和所述还原性退火处理；

所述半导体设备中包括多个第一反应腔室，所述氧化性退火处理、所述扩散性退火处理和所述还原性退火处理分别于对应的一个所述第一反应腔室内进行。

10.如权利要求1所述的改善电迁移特性的方法，其特征在于，在同一个半导体设备中完成所述氧化性退火处理、所述扩散性退火处理和所述还原性退火处理；

所述半导体设备中包括一第二反应腔室，所述第二反应腔室内设置有一气体输送装置，以及与所述气体输送装置连接的一气体切换装置；

当进行所述氧化性退火处理时，所述气体切换装置将所述气体输送装置切换成向所述第二反应腔室内输送氧化性气体的工作状态；

当进行所述扩散性退火处理时，所述气体切换装置将所述气体输送装置切换成向所述第二反应腔室内输送惰性气体的工作状态；

当进行所述还原性退火处理时，所述气体切换装置将所述气体输送装置切换成向所述第二反应腔室内输送还原性气体的工作状态。