[发明专利]一种在层间介质层中自形成含锰硅氧化合物阻挡层的方法

摘要

本发明提供一种在层间介质层中自形成含锰硅氧化合物阻挡层的方法，首先在一晶圆的介质层上形成有多个填充有铜的沟槽，随后于所述介质层及沟槽内的铜的表面上沉积锰铜层；并于所述沟槽内，在锰铜层上方填充铜；将多余的铜、锰铜层和介质层采用化学机械抛光去除后在化学机械抛光后的晶圆上沉积第二介质层；最后对晶圆进行退火操作，其中，在退火过程中，锰铜层中的锰与介质层中的硅、氧反应生成含锰硅氧化合物的阻挡层。采用本发明所提供的方法在层间介质层中自形成含锰硅氧化合物阻挡层，减少了工艺步骤，提高了生产效率，同时也提高了器件的可靠性；并且因为自形成了MnSixOy的阻挡层所以也无需再形成新的扩散阻挡层。

主权项

一种在层间介质层中自形成含锰硅氧化合物阻挡层的方法，在一晶圆所包含的第一层间介质层内形成有填充铜的第一沟槽，并且在所述第一层间介质层之上依次覆盖有第二、第三层间介质层，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、于所述第三层间介质层内形成第二沟槽，并刻蚀暴露在第二沟槽底部的第二层间介质层，从而在第二层间介质层内形成位于第二沟槽下方的通孔，且所述通孔位于第一沟槽内所填充的铜的上方并与之接触；步骤2、沉积一层锰铜层覆盖在第三层间介质层之上，同时锰铜层还覆盖在第二沟槽的底部及侧壁上，以及锰铜层还覆盖在通孔的底部及侧壁上，并且通孔底部的锰铜层与第一沟槽内所填充的铜接触；步骤3、于底部及侧壁覆盖有锰铜层的第二沟槽内、以及底部及侧壁覆盖有锰铜层的通孔内填充铜；步骤4、采用化学机械研磨去除覆盖在第三层间介质层之上的多余的铜和锰铜层，以及去除第二沟槽中多余的铜；步骤5、在第三层间介质层上沉积一层第四层间介质层，该第四层间介质层同时覆盖在位于第二沟槽内填充的金属铜之上；步骤6、对晶圆进行退火处理，其中，在退火过程中，锰铜层中扩散至第二沟槽内填充的金属铜的上表面的锰与第四层间介质层中的硅、氧反应生成含锰硅氧化物的扩散阻挡层。