[发明专利]铜连线结构及其形成方法

摘要

本发明提出一种铜连线结构及其形成方法，使用直流电源和射频电源在半导体衬底介质层的开孔内形成阻挡层，使形成的阻挡层表面平整，并且使后续形成于阻挡层表面的铜种子层镜像更加稳定，表面更加平整，从而能够很好的避免铜种子层放置久与空气发生反应导致整个器件性能下降的问题，延长其排队时间。

主权项

一种铜连线结构的形成方法，包括：提供半导体衬底；在所述半导体衬底表面形成介质层；在所述介质层内形成开孔，所述开孔暴露所述半导体衬底；采用物理气相沉积工艺在所述开孔内以及介质层上形成表面平整的阻挡层，所述阻挡层填充所述开孔的底部，所述物理气相沉积工艺使用直流电源和射频电源，并且不采用交流偏振电源以避免进行重新溅射；其中，所述阻挡层包括依次形成的第一阻挡层和第二阻挡层，所述第一阻挡层的材质是TaN，所述第一阻挡层的厚度范围为100～200埃，所述第二阻挡层的材质是Ta，所述第二阻挡层的厚度范围为700～2000埃；在表面平整的所述阻挡层上形成铜种子层和金属层，所述铜种子层和所述金属层的晶向为<111>；采用化学机械研磨工艺去除所述开孔外的阻挡层、铜种子层和金属层。