[发明专利]铜互连结构制作方法有效
| 申请号： | 202011145106.2 | 申请日： | 2020-10-23 |
| 公开（公告）号： | CN112259502B | 公开（公告）日： | 2022-08-16 |
| 发明（设计）人： | 邢中豪;赵波 | 申请（专利权）人： | 华虹半导体（无锡）有限公司;上海华虹宏力半导体制造有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/768 | 分类号： | H01L21/768 |
| 代理公司： | 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 | 代理人： | 戴广志 |
| 地址： | 214028 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 互连 结构 制作方法 | ||
1.一种铜互连结构制作方法，其特征在于，所述铜互连结构制作方法包括：
提供预先图案化有互连孔槽的互连层；
在所述互连孔槽内壁上形成铜种子层；
在退火温度为180C至250C的条件下，对所述铜种子层进行20秒至40秒预退火，使得铜种子层的铜晶格进行生长，补偿铜种子层铜晶格间的间隙，形成连续的铜种子层；
通过铜电镀工艺，在所述铜种子层上，形成填充所述互连孔槽的铜互连结构；
对所述铜互连结构进行退火；
通过研磨工艺使得所述铜互连结构的表面平坦化；
在进行预退火时，预退火气体环境包括浓度小于1％的氧气；在进行预退火时，浓度小于1％的氧气使得所述铜种子层上形成薄氧化铜。
2.如权利要求1所述的铜互连结构制作方法，其特征在于，所述在所述互连孔槽内壁上形成铜种子层的步骤之前，在所述提供预先图案化有互连孔槽的互连层的步骤之后，包括：
在所述互连孔槽内壁上阻挡层；所述铜种子层形成于所述阻挡层上。
3.如权利要求2所述的铜互连结构制作方法，其特征在于，所述在所述互连孔槽内壁上阻挡层的步骤包括：
在所述互连孔槽内壁上沉淀至少一层第一阻挡层，和至少一层第二阻挡层，使得所述第二阻挡层覆盖在所述第一阻挡层上；所述第一阻挡层的材料包括氮化钽，所述第二阻挡层的材料包括钽。
4.如权利要求1所述的铜互连结构制作方法，其特征在于，所述在所述互连孔槽内壁上形成铜种子层的步骤，包括：
通过铜溅射工艺，在所述互连孔槽内壁上形成铜种子层。
5.如权利要求1所述的铜互连结构制作方法，其特征在于，所述预退火气体环境还包括：浓度小于3.5％的氢气。
6.如权利要求1所述的铜互连结构制作方法，其特征在于，所述预退火气体环境还包括有氮气。
7.如权利要求1所述的铜互连结构制作方法，其特征在于，所述对所述铜互连结构进行退火的步骤，包括：
在温度为180C至250C的条件下，对所述铜互连结构进行180秒至300秒退火。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
