一種半導(dǎo)體器件的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上依次形成蝕刻停止層、低k介電層、緩沖層和硬掩膜層；在低k介電層中形成銅金屬互連結(jié)構(gòu)；去除通過(guò)銅金屬互連結(jié)構(gòu)露出的蝕刻停止層；分三步實(shí)施蝕刻后處理過(guò)程；在銅金屬互連結(jié)構(gòu)中形成銅金屬層。根據(jù)本發(fā)明，可以有效去除實(shí)施雙大馬士革工藝所需的蝕刻過(guò)程產(chǎn)生的殘留物和雜質(zhì)，恢復(fù)低k介電層的固有介電常數(shù)，減少通過(guò)銅金屬互連結(jié)構(gòu)連通的下層銅互連金屬的損失，使銅金屬互連結(jié)構(gòu)具有較小的接觸電阻，避免銅金屬互連結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開(kāi)路現(xiàn)象。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種半導(dǎo)體器件的制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造工藝，具體而言涉及一種改進(jìn)雙大馬士革工藝的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件的后段制程(BEOL)中，通常采用雙大馬士革工藝形成半導(dǎo)體器件中的銅金屬互連層，圖1A-圖1E示出了一種雙大馬士革工藝過(guò)程。
[0003]首先，如圖1A所示，提供半導(dǎo)體襯底100，采用化學(xué)氣相沉積工藝在半導(dǎo)體襯底100上依次形成蝕刻停止層101、低k介電層102、緩沖層103和硬掩膜層104。
[0004]在半導(dǎo)體襯底100上形成有前端器件，為了簡(jiǎn)化，圖例中未予示出。所述前端器件是指在BEOL之前形成的器件，在此并不對(duì)前端器件的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行限定。通常采用超低k介電材料構(gòu)成低k介電層102,所述超低k介電材料是指介電常數(shù)(k值)小于2的介電材料。緩沖層103由自下而上依次堆疊的OMCTS (八甲基環(huán)化四硅氧烷)層103a和TEOS (正硅酸乙酯)層103b構(gòu)成，TEOS層103b的作用是在后續(xù)研磨填充的銅互連金屬時(shí)避免機(jī)械應(yīng)力對(duì)超低k介電材料的多孔化結(jié)構(gòu)造成損傷，OMCTS層103a的作用是作為超低k介電材料和TEOS之間的過(guò)渡材料層以增加二者之間的附著力。硬掩膜層104由自下而上依次堆疊的金屬硬掩膜層104a和氧化物硬掩膜層104b構(gòu)成，這種雙層硬掩膜層的結(jié)構(gòu)能夠保證雙重圖形化或者多重圖形化的工藝精度。
[0005]接著，如圖1B所示，在硬掩膜層104中形成第一開(kāi)口 105，以露出下方的緩沖層103。所述第一開(kāi)口 105用作銅金屬互連結(jié)構(gòu)中的溝槽的圖案，其可以包括多個(gè)具有不同特征尺寸的圖形。
[0006]接著，如圖1C所示，在緩沖層103和低k介電層102中形成第二開(kāi)口 106，所述第二開(kāi)口 106用作銅金屬互連結(jié)構(gòu)中的通孔的圖案，其也可以包括多個(gè)具有不同特征尺寸的圖形。
[0007]接著，如圖1D所示，以硬掩膜層104為掩膜，執(zhí)行一體化刻蝕(All-1n-one Etch)工藝蝕刻緩沖層103和低k介電層102 (即同步蝕刻緩沖層103和低k介電層102)，以在低k介電層102中形成銅金屬互連結(jié)構(gòu)107。
[0008]接著，如圖1E所示，采用干法蝕刻工藝蝕刻通過(guò)銅金屬互連結(jié)構(gòu)107露出的蝕刻停止層101，以使銅金屬互連結(jié)構(gòu)107與形成于半導(dǎo)體襯底100上的前端器件連通。然后，在銅金屬互連結(jié)構(gòu)107中填充銅金屬之前，執(zhí)行蝕刻后處理過(guò)程，以去除前述蝕刻過(guò)程所產(chǎn)生的殘留物和雜質(zhì)，保證后續(xù)沉積銅金屬擴(kuò)散阻擋層和銅金屬種子層時(shí)二者的沉積質(zhì)量。
[0009]所述蝕刻后處理過(guò)程是一步完成的，本領(lǐng)域技術(shù)人員通常采用常規(guī)的濕法清洗工藝實(shí)施所述蝕刻后處理。所述濕法清洗的清洗液為美國(guó)杜邦公司出品的EKC，其屬于一種堿性物質(zhì)，就其功能性組分而言，包括氧化劑、蝕刻劑、螯合劑、PH值調(diào)節(jié)劑、緩蝕劑和水。這種一步完成的蝕刻后處理過(guò)程存在下述缺陷:第一，EKC的優(yōu)點(diǎn)是性質(zhì)溫和，去除前述蝕刻過(guò)程所產(chǎn)生的殘留物和雜質(zhì)時(shí)對(duì)低k介電層102基本不會(huì)造成損傷，但是，EKC對(duì)所述殘留物中的聚合物的去除效果不是特別理想，由此造成銅金屬互連結(jié)構(gòu)107中的通孔部分在填充銅互連金屬之后具有較高的接觸電阻Re，導(dǎo)致器件互連性能的下降；第二，在實(shí)施EKC清洗之后，采用去離子水沖洗以及烘干的方法仍然存在EKC殘留的問(wèn)題；第三，如果在實(shí)施EKC清洗之后，采用DHF (稀釋的氫氟酸)實(shí)施二次清洗，則可以解決上述殘留物中的聚合物的去除效果不理想的問(wèn)題，同時(shí)可以將前述蝕刻過(guò)程對(duì)低k介電層102造成的損傷部分加以去除以恢復(fù)低k介電層102的固有介電常數(shù)，但是這并不能解決EKC殘留的問(wèn)題，殘留的EKC和殘留的DHF還會(huì)產(chǎn)生協(xié)同作用，對(duì)通過(guò)銅金屬互連結(jié)構(gòu)107連通的前端器件中的銅互連金屬造成更嚴(yán)重的損傷，例如大于1nm厚度的銅互連金屬的損失，進(jìn)而引發(fā)潛在的銅金屬互連結(jié)構(gòu)107中的通孔部分的互連開(kāi)路。
[0010]因此，需要提出一種方法，以解決上述問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括:提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成蝕刻停止層、低k介電層、緩沖層和硬掩膜層；在所述低k介電層中形成銅金屬互連結(jié)構(gòu)；去除通過(guò)所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)露出的蝕刻停止層；分三步實(shí)施蝕刻后處理過(guò)程。
[0012]進(jìn)一步，所述蝕刻后處理包括對(duì)所述半導(dǎo)體襯底執(zhí)行第一濕法清洗的步驟，采用的清洗液為稀釋的氫氟酸。
[0013]進(jìn)一步，在所述第一濕法清洗之后，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底執(zhí)行第二濕法清洗，采用的清洗液為EKC。
[0014]進(jìn)一步，在所述第二濕法清洗之后，將所述半導(dǎo)體襯底置于離心機(jī)中利用高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力去除殘留的EKC和稀釋的氫氟酸，隨后用去離子水沖洗所述半導(dǎo)體襯底并對(duì)其進(jìn)行干燥處理。
[0015]進(jìn)一步，所述稀釋的氫氟酸的濃度為0.05-0.5%。
[0016]進(jìn)一步，形成所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)包括:在所述硬掩膜層中形成第一開(kāi)口，以露出所述緩沖層；在所述緩沖層和所述低k介電層中形成第二開(kāi)口 ；以所述硬掩膜層為掩膜，同步蝕刻所述緩沖層和所述低k介電層，以在所述低k介電層中形成所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)。
[0017]進(jìn)一步，所述第一開(kāi)口用作所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)中的溝槽的圖案，所述第二開(kāi)口用作所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)中的通孔的圖案。
[0018]進(jìn)一步，在所述蝕刻后處理之后，還包括在所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)中形成銅金屬層的步驟。
[0019]進(jìn)一步，形成所述銅金屬層之前，還包括在所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)的底部和側(cè)壁上依次形成銅金屬擴(kuò)散阻擋層和銅金屬種子層的步驟。
[0020]進(jìn)一步，所述緩沖層由自下而上層疊的八甲基環(huán)化四硅氧烷層和正硅酸乙酯層構(gòu)成。
[0021]進(jìn)一步，所述硬掩膜層由自下而上層疊的金屬硬掩膜層和氧化物硬掩膜層構(gòu)成。
[0022]進(jìn)一步，所述金屬硬掩膜層的構(gòu)成材料為T(mén)iN、BN、AlN或者其組合。
[0023]進(jìn)一步，所述氧化物硬掩膜層的構(gòu)成材料包括S12或S1N，且相對(duì)于所述金屬硬掩膜層的構(gòu)成材料具有較好的蝕刻選擇比。
[0024]進(jìn)一步，采用干法蝕刻工藝實(shí)施所述蝕刻停止層的去除。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，可以有效去除實(shí)施雙大馬士革工藝所需的蝕刻過(guò)程產(chǎn)生的殘留物和雜質(zhì)，恢復(fù)低k介電層的固有介電常數(shù)，減少通過(guò)銅金屬互連結(jié)構(gòu)連通的下層銅互連金屬的損失，使銅金屬互連結(jié)構(gòu)具有較小的接觸電阻，避免銅金屬互連結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開(kāi)路現(xiàn)象。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。
[0027]附圖中:
[0028]圖1A-圖1E為根據(jù)現(xiàn)有的示范性雙大馬士革工藝依次實(shí)施的步驟所分別獲得的器件的示意性剖面圖；
[0029]圖2A-圖2F為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法依次實(shí)施的步驟所分別獲得的器件的示意性剖面圖；
[0030]圖3為根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法改進(jìn)雙大馬士革工藝的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0032]為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳細(xì)的步驟，以便闡釋本發(fā)明提出的改進(jìn)雙大馬士革工藝的方法。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。
[0033]應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0034][示例性實(shí)施例]
[0035]下面，參照?qǐng)D2A-圖2F和圖3來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法改進(jìn)雙大馬士革工藝的詳細(xì)步驟。
[0036]參照?qǐng)D2A-圖2F，其中示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法依次實(shí)施的步驟所分別獲得的器件的示意性剖面圖。
[0037]首先，如圖2A所示，提供半導(dǎo)體襯底200，采用化學(xué)氣相沉積工藝在半導(dǎo)體襯底200上依次形成蝕刻停止層201、低k介電層202、緩沖層203和硬掩膜層204。
[0038]在半導(dǎo)體襯底200上形成有前端器件，為了簡(jiǎn)化，圖例中未予示出。所述前端器件是指在BEOL之前形成的器件，在此并不對(duì)前端器件的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行限定。
[0039]蝕刻停止層201的材料優(yōu)選SiCN、SiC、SiN或BN，其作為后續(xù)蝕刻低k介電層202以形成上層銅金屬互連結(jié)構(gòu)的蝕刻停止層的同時(shí)，可以防止下層銅金屬互連線中的銅擴(kuò)散到上層的介電質(zhì)層(例如低k介電層202)中。
[0040]低k介電層202的構(gòu)成材料可以選自本領(lǐng)域常見(jiàn)的各種低k值介電材料，包括但不限于k值為2.5-2.9的娃酸鹽化合物(Hydrogen Silsesqu1xane,簡(jiǎn)稱為HSQ)、k值為2.2的甲基硅酸鹽化合物(Methyl Silsesqu1xane，簡(jiǎn)稱MSQ)、k值為2.8的H0SP?(Honeywell公司制造的基于有機(jī)物和硅氧化物的混合體的低介電常數(shù)材料)以及k值為
2.65的SiLK? (Dow Chemical公司制造的一種低介電常數(shù)材料)等等。通常采用超低k介電材料構(gòu)成低k介電層202，所述超低k介電材料是指介電常數(shù)(k值)小于2的介電材料。
[0041]緩沖層203包括自下而上依次堆疊的OMCTS層203a和TEOS層203b，TEOS層203b的作用是在后續(xù)研磨填充的銅互連金屬時(shí)避免機(jī)械應(yīng)力對(duì)超低k介電材料的多孔化結(jié)構(gòu)造成損傷，OMCTS層203a的作用是作為超低k介電材料和TEOS之間的過(guò)渡材料層以增加二者之間的附著力。
[0042]硬掩膜層204包括自下而上依次堆疊的金屬硬掩膜層204a和氧化物硬掩膜層204b，這種雙層硬掩膜層的結(jié)構(gòu)能夠保證雙重圖形化或者多重圖形化的工藝精度，保證于硬掩膜層204中所需形成的全部溝槽圖形的深度和側(cè)壁輪廓的一致性，即先將具有不同特征尺寸的溝槽圖案形成在氧化物硬掩膜層204b中，再以氧化物硬掩膜層204b為掩膜蝕刻金屬硬掩膜層204a于硬掩膜層204中制作所需形成的溝槽圖形。金屬硬掩膜層204a的構(gòu)成材料包括TiN、BN、AlN或者其任意的組合，優(yōu)選TiN ;氧化物硬掩膜層204b的構(gòu)成材料包括Si02、S1N等，且要求其相對(duì)于金屬硬掩膜層204a的構(gòu)成材料具有較好的蝕刻選擇比。
[0043]接著，如圖2B所示，在硬掩膜層204中形成第一開(kāi)口 205，以露出下方的緩沖層
203。所述第一開(kāi)口 205用作銅金屬互連結(jié)構(gòu)中的溝槽的圖案，其可以包括多個(gè)具有不同特征尺寸的圖形。
[0044]根據(jù)所需形成的圖形的情況，需兩次或多次實(shí)施所述溝槽圖案的構(gòu)圖過(guò)程，每次實(shí)施均包括以下步驟:在氧化物硬掩膜層204b上依次形成ODL層(有機(jī)介質(zhì)層)、BARC層(底部抗反射涂層)和PR層(光刻膠層);對(duì)PR層進(jìn)行光刻、顯影處理，以在PR層中形成溝槽圖案；以圖案化的PR層為掩膜，依次蝕刻BARC層、ODL層和氧化物硬掩膜層204b，在氧化物硬掩膜層204b中形成溝槽圖案；采用灰化等工藝去除圖案化的PR層、BARC層和ODL層。最后，以在其中形成全部所需溝槽圖案的氧化物硬掩膜層204b為掩膜，蝕刻金屬硬掩膜層204a，完成第一開(kāi)口 205的制作。
[0045]接著，如圖2C所示，在緩沖層203和低k介電層202中形成第二開(kāi)口 206，所述第二開(kāi)口 206用作銅金屬互連結(jié)構(gòu)中的通孔的圖案，其也可以包括多個(gè)具有不同特征尺寸的圖形。
[0046]根據(jù)所需形成的圖形的情況，需兩次或多次實(shí)施所述通孔圖案的構(gòu)圖過(guò)程，每次實(shí)施均包括以下步驟:在半導(dǎo)體襯底200上依次形成ODL層、BARC層和PR層，覆蓋第一開(kāi)口 205 ;對(duì)？1?層進(jìn)行光刻、顯影處理，以在PR層中形成通孔圖案；以圖案化的PR層為掩膜，依次蝕刻BARC層、ODL層、緩沖層203和部分低k介電層202，在緩沖層203和低k介電層202中形成通孔圖案；采用灰化等工藝去除圖案化的PR層、BARC層和ODL層。
[0047]接著，如圖2D所示，以硬掩膜層204為掩膜，執(zhí)行一體化刻蝕工藝同步蝕刻緩沖層203和低k介電層202，以在低k介電層202中形成銅金屬互連結(jié)構(gòu)207，即同步形成銅金屬互連結(jié)構(gòu)207中的溝槽和通孔。所述一體化蝕刻于露出蝕刻停止層201時(shí)終止。
[0048]接著，如圖2E所示，去除通過(guò)銅金屬互連結(jié)構(gòu)207露出的蝕刻停止層201，以使銅金屬互連結(jié)構(gòu)207與形成于半導(dǎo)體襯底200上的前端器件連通。在本實(shí)施例中，采用干法蝕刻工藝實(shí)施所述蝕刻停止層201的去除。然后，在銅金屬互連結(jié)構(gòu)207中填充銅金屬之前，執(zhí)行一蝕刻后處理過(guò)程，以去除前述蝕刻過(guò)程所產(chǎn)生的殘留物和雜質(zhì)，保證后續(xù)沉積銅金屬擴(kuò)散阻擋層和銅金屬種子層時(shí)二者的沉積質(zhì)量。
[0049]所述蝕刻后處理分三步實(shí)施:第一步，對(duì)半導(dǎo)體襯底200執(zhí)行第一濕法清洗，采用的清洗液為DHF，其濃度為0.05-0.5% ;第二步，對(duì)半導(dǎo)體襯底200執(zhí)行第二濕法清洗，采用的清洗液為EKC ;第三步，將半導(dǎo)體襯底200置于離心機(jī)中利用高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力去除殘留的EKC和DHF，隨后用去離子水沖洗半導(dǎo)體襯底200并對(duì)其進(jìn)行干燥處理。在上述蝕刻后處理過(guò)程中，第一濕法清洗可以有效去除前述蝕刻過(guò)程所產(chǎn)生的殘留物中的聚合物，同時(shí)可以將前述蝕刻過(guò)程對(duì)低k介電層102造成的損傷部分加以去除以恢復(fù)低k介電層102的固有介電常數(shù)；第二濕法清洗可以進(jìn)一步去除前述蝕刻過(guò)程所產(chǎn)生的殘留物和雜質(zhì)；高速旋轉(zhuǎn)處理可以有效去除殘留的EKC。
[0050]接著，如圖2F所示，在銅金屬互連結(jié)構(gòu)207中形成銅金屬層208。形成銅金屬層208可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟習(xí)的各種適宜的工藝技術(shù)，例如電鍍工藝及隨后實(shí)施的化學(xué)機(jī)械研磨工藝。實(shí)施化學(xué)機(jī)械研磨的目的在于使銅金屬層208的表面與硬掩膜層204的表面平齊。
[0051]形成銅金屬層208之前，需在銅金屬互連結(jié)構(gòu)207的底部和側(cè)壁上依次形成銅金屬擴(kuò)散阻擋層209和銅金屬種子層210，銅金屬擴(kuò)散阻擋層209可以防止銅金屬層208中的銅向低k介電層202中的擴(kuò)散，銅金屬種子層210可以增強(qiáng)銅金屬層208與銅金屬擴(kuò)散阻擋層209之間的附著性。形成銅金屬擴(kuò)散阻擋層209和銅金屬種子層210可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟習(xí)的各種適宜的工藝技術(shù)，例如，采用物理氣相沉積工藝形成銅金屬擴(kuò)散阻擋層209，采用濺射工藝或者化學(xué)氣相沉積工藝形成銅金屬種子層210。銅金屬擴(kuò)散阻擋層209的材料為金屬、金屬氮化物或者其組合，優(yōu)選Ta和TaN的組合或者Ti和TiN的組合。
[0052]至此，完成了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法實(shí)施的工藝步驟，接下來(lái)，可以通過(guò)后續(xù)工藝完成整個(gè)半導(dǎo)體器件的制作。根據(jù)本發(fā)明，可以有效去除實(shí)施雙大馬士革工藝所需的蝕刻過(guò)程產(chǎn)生的殘留物和雜質(zhì)，恢復(fù)低k介電層102的固有介電常數(shù)，減少通過(guò)銅金屬互連結(jié)構(gòu)207連通的下層銅互連金屬的損失，使銅金屬互連結(jié)構(gòu)207具有較小的接觸電阻，避免銅金屬互連結(jié)構(gòu)207出現(xiàn)開(kāi)路現(xiàn)象。
[0053]參照?qǐng)D3，其中示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的方法改進(jìn)雙大馬士革工藝的流程圖，用于簡(jiǎn)要示出整個(gè)制造工藝的流程。
[0054]在步驟301中，提供半導(dǎo)體襯底，在半導(dǎo)體襯底上依次形成蝕刻停止層、低k介電層、緩沖層和硬掩膜層；
[0055]在步驟302中，在低k介電層中形成銅金屬互連結(jié)構(gòu)；
[0056]在步驟303中，去除通過(guò)銅金屬互連結(jié)構(gòu)露出的蝕刻停止層；
[0057]在步驟304中，分三步實(shí)施蝕刻后處理過(guò)程；
[0058]在步驟305中，在銅金屬互連結(jié)構(gòu)中形成銅金屬層。
[0059]本發(fā)明已經(jīng)通過(guò)上述實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說(shuō)明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書(shū)及其等效范圍所界定。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件的制造方法，包括: 提供半導(dǎo)體襯底，在所述半導(dǎo)體襯底上依次形成蝕刻停止層、低k介電層、緩沖層和硬掩膜層； 在所述低k介電層中形成銅金屬互連結(jié)構(gòu)； 去除通過(guò)所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)露出的蝕刻停止層； 分三步實(shí)施蝕刻后處理過(guò)程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述蝕刻后處理包括對(duì)所述半導(dǎo)體襯底執(zhí)行第一濕法清洗的步驟，采用的清洗液為稀釋的氫氟酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述第一濕法清洗之后，對(duì)所述半導(dǎo)體襯底執(zhí)行第二濕法清洗，采用的清洗液為EKC。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述第二濕法清洗之后，將所述半導(dǎo)體襯底置于離心機(jī)中利用高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力去除殘留的EKC和稀釋的氫氟酸，隨后用去離子水沖洗所述半導(dǎo)體襯底并對(duì)其進(jìn)行干燥處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述稀釋的氫氟酸的濃度為0.05-0.5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)包括:在所述硬掩膜層中形成第一開(kāi)口，以露出所述緩沖層；在所述緩沖層和所述低k介電層中形成第二開(kāi)口 ；以所述硬掩膜層為掩膜，同步蝕刻所述緩沖層和所述低k介電層，以在所述低k介電層中形成所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第一開(kāi)口用作所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)中的溝槽的圖案，所述第二開(kāi)口用作所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)中的通孔的圖案。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述蝕刻后處理之后，還包括在所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)中形成銅金屬層的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，形成所述銅金屬層之前，還包括在所述銅金屬互連結(jié)構(gòu)的底部和側(cè)壁上依次形成銅金屬擴(kuò)散阻擋層和銅金屬種子層的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述緩沖層由自下而上層疊的八甲基環(huán)化四硅氧烷層和正硅酸乙酯層構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述硬掩膜層由自下而上層疊的金屬硬掩膜層和氧化物硬掩膜層構(gòu)成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述金屬硬掩膜層的構(gòu)成材料為T(mén)iN、BN、AlN或者其組合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述氧化物硬掩膜層的構(gòu)成材料包括S12或S1N，且相對(duì)于所述金屬硬掩膜層的構(gòu)成材料具有較好的蝕刻選擇比。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用干法蝕刻工藝實(shí)施所述蝕刻停止層的去除。
【文檔編號(hào)】H01L21/768GK104183539SQ201310190232
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2013年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月21日
【發(fā)明者】趙簡(jiǎn), 曹軼賓 申請(qǐng)人:中芯國(guó)際集成電路制造(上海)有限公司