半导体器件的形成方法

文档序号:7260231阅读:105来源:国知局
半导体器件的形成方法
【专利摘要】一种半导体器件的形成方法,包括:提供半导体衬底,并在所述半导体衬底上形成介质层;在所述介质层中形成沟槽或者通孔;在所述沟槽或者通孔的底部和侧壁上形成阻挡层;在所述阻挡层上形成籽晶层,所述籽晶层包括至少两层籽晶材料层,在形成每层籽晶材料层之后进行脱气工艺;在所述籽晶层上形成填充满所述沟槽或者通孔的金属层。本发明所形成的金属层不包括空洞,包括金属层的半导体器件的性能好。
【专利说明】半导体器件的形成方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造【技术领域】,尤其涉及一种半导体器件的形成方法。

【背景技术】
[0002]随着集成电路的制作向超大规模集成电路(ULSI)发展,其内部的电路密度越来越大,所含元件数量不断增加,使得晶片的表面无法提供足够的面积来制作所需的互连线(Interconnect)0为了配合元件缩小后所增加的互连线需求,利用通孔实现的两层以上的多层金属互连线的设计,成为超大规模集成电路技术所必须采用的方法。
[0003]由于铜金属的电阻率低、电迁移寿命长,利用铜工艺制作金属互连线,可降低金属互连线的电阻。另外,利用低k材料或者超低k材料作为金属互连线的介质层,可以有效降低电容。因此,铜互连线搭配低k材料所构成的铜互连结构成为目前最受欢迎的互连结构组合,其能够有效改善电阻电容延迟(Resistive Capacitive delay)的现象,改善电迁移等引起的可靠性问题。
[0004]现有工艺中一种铜互连线的形成方法包括:
[0005]提供半导体体衬底,并在所述半导体衬底上形成低k或者超低k材料的介质层;
[0006]在所述介质层中形成沟槽;
[0007]进行清洗工艺;
[0008]在所述沟槽的底部和侧壁上依次形成阻挡层和铜籽晶层;
[0009]采用电镀工艺在所述铜籽晶层上形成填充满所述沟槽的铜金属层。
[0010]然而,在对所形成的铜互连线进行测试时发现,现有工艺形成的铜互连线中存在空洞(void),铜互连线的接触性差,易发生漏电,严重影响了包括所形成铜互连线的半导体器件的性能。
[0011]类似的,在采用上述工艺形成铜金属插塞时,也存在相同的问题。


【发明内容】

[0012]本发明解决的问题是提供一种半导体器件的形成方法,避免所形成的金属层中包括空洞,提高所形成的半导体器件的性能。
[0013]为解决上述问题,本发明提供一种半导体器件的形成方法,包括:
[0014]提供半导体衬底,并在所述半导体衬底上形成介质层;
[0015]在所述介质层中形成沟槽或者通孔;
[0016]在所述沟槽或者通孔的底部和侧壁上形成阻挡层;
[0017]在所述阻挡层上形成籽晶层,所述籽晶层包括至少两层籽晶材料层,在形成每层籽晶材料层之后进行脱气工艺;
[0018]在所述籽晶层上形成填充满所述沟槽或者通孔的金属层。
[0019]可选的,所述籽晶层包括两层籽晶材料层。
[0020]可选的,在形成沟槽或者通孔之后,且在形成所述阻挡层之前,所述形成方法还包括:进行脱气工艺。
[0021]可选的,形成所述阻挡层、形成每层籽晶材料层和进行脱气工艺在同一反应腔中进行。
[0022]可选的,所述脱气工艺的温度大于或者等于200°C且小于或者等于400°C,进行脱气工艺的时间大于或者等于2min且小于或者等于lOmin,在进行脱气工艺之后,所述反应腔中的压强小于或者等于20mTorr。
[0023]可选的,形成所述籽晶材料层包括:先进行沉积处理,再进行致密化处理。
[0024]可选的,在所述介质层中形成沟槽或者通孔之后,在形成沟槽或者通孔之后,且在形成所述阻挡层之前,所述形成方法还包括:进行清洗工艺。
[0025]与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
[0026]在位于半导体衬底上的介质层中形成沟槽或者通孔之后,在所述槽或者通孔的底部和侧壁上形成阻挡层,然后在所述阻挡层上形成包括至少两层籽晶材料层的籽晶层,并在每层籽晶材料层形成之后进行脱气工艺;通过对形成籽晶材料层的反应腔进行多次脱气工艺,使反应腔中残留的水、空气和其他杂质(聚合物、离子等)逐步减少,避免籽晶材料层中铜原子被氧化成氧化铜,进而避免氧化铜在形成金属层时被去除而导致的籽晶层表面不连续,使阻挡层能够完全被籽晶层覆盖,进而使金属层能够均匀生长于籽晶层上,防止所形成的金属层中包含空洞,提高了所形成半导体器件的性能。
[0027]进一步,所述脱气工艺的温度大于或者等于200°C且小于或者等于400°C,进行脱气工艺的时间大于或者等于2min且小于或者等于lOmin,在进行脱气工艺之后,所述反应腔中的压强小于或者等于20mTon.。当反应腔中温度大于或者等于200°C且小于或者等于4000C,残留于介质层中的水转化为气态。在对反应腔进行脱气工艺时,气态的水、空气和其他杂质(聚合物、离子等)被排出反应腔。由于进行脱气工艺后反应腔中压强小于或者等于20mTorr,其内部气态的水、空气和其他杂质(聚合物、离子等)较少,有效避免籽晶层中原子发生氧化反应,使所形成籽晶层的表面连续,进而使金属层能够均匀生长于籽晶层上,防止所形成的金属层中包含空洞,提高了所形成半导体器件的性能。

【专利附图】

【附图说明】
[0028]图1?图5是本发明半导体器件的形成方法一个实施例的示意图。

【具体实施方式】
[0029]现有工艺所形成的铜互连线或者铜金属插塞包括空洞主要由如下原因造成:
[0030](I)介质层的材料为低k或者超低k材料,其通常为多孔材料。在进行清洗工艺时,清洗溶液易残留于所述介质层中。在后续通过一步沉积工艺形成铜籽晶层过程中,进行清洗工艺时残留的水和其他杂质在形成铜籽晶层的整个过程中一直存在,铜原子与残留于介质层中的水和形成籽晶层的反应腔中的氧气发生反应,形成氧化铜。采用电镀工艺在所述籽晶层上形成铜金属层时,籽晶层中氧化铜与电镀溶液(主要由硫酸铜、硫酸和水组成,所述电镀溶液中还包含有催化剂、抑制剂、调整剂等多种添加剂)发生反应而被去除,暴露出所述阻挡层,导致铜籽晶层表面不连续,铜无法生长于阻挡层上,在后续形成的铜金属层中形成空洞。
[0031](2)清洗工艺无法将形成沟槽过程残留的聚合物完全去除,且清洗溶液中的部分离子(如:氯离子、氟离子等)易残留于所述介质层表面。在通过晶圆传送盒将形成有沟槽或者通孔的半导体器件转移至进行籽晶层沉积工艺的反应腔,以形成籽晶层时,残留的聚合物易附着于所形成籽晶层的表面上,导致铜无法生长于被聚合物覆盖的籽晶层上,从而在铜金属层中形成空洞。而且,在铜籽晶层中的铜原子与残留于介质层中的水和反应腔中氧气发生反应时,残留的氯离子、氟离子能够作为反应的催化剂,提高反应的速率,使籽晶层上铜原子被氧化的更快,所形成的氧化铜更多,电镀形成铜金属层时暴露出阻挡层的面积更大,形成于铜金属层中空洞的数量更多,半导体器件的性能更差。
[0032](3)形成籽晶层和形成铜金属层之间的间隔时间较长(通常大于1.5小时),籽晶层表面的铜原子易与反应腔中的氧结合,形成氧化铜。由于所形成的氧化铜在电镀工艺中被去除,导致籽晶层表面不连续,进而导致铜无法生长于未被籽晶层覆盖的阻挡层上,所形成的铜金属层中存在空洞,影响了所形成半导体器件的性能。而且,形成籽晶层和形成铜金属层之间的间隔时间越长,所形成氧化铜的量越多,对所形成半导体器件性能的影响也越大。
[0033]本发明的技术方案在形成阻挡层之后,在阻挡层上由下至上依次形成多层层叠设置的籽晶材料层,并在每一籽晶材料层形成之后进行脱气工艺,将位于阻挡层上的多层籽晶材料层共同作为后续形成金属层的籽晶层。由于在每一层籽晶材料层形成之后均进行脱气工艺,使用于形成籽晶材料层的反应腔中残留的水、空气和其他杂质(聚合物、离子等)逐步减少,避免籽晶材料层表面被聚合物覆盖,以及避免所形成籽晶材料层中铜原子被氧化形成氧化铜,防止氧化铜与电镀溶液发生反应而被去除,使所形成的籽晶材料层均匀致密,进而使阻挡层完全被籽晶层所覆盖暴露,避免在所形成的金属层包含空洞,提高了所形成半导体器件的性能。而且,由于在形成籽晶层过程中对反应腔进行了多次脱气工艺,反应腔中水、聚合物以及其他杂质的含量极低,即使形成籽晶层和形成铜金属层之间的间隔时间较长,也不会使籽晶层中的金属原子氧化,从而不会在金属层中形成空洞,使所形成的金属层与籽晶层的接触性较好,避免发生漏电,提高了包括所形成金属层的半导体器件的性能。
[0034]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0035]需要说明的是,本实施例中,仅以金属互连线(即金属层为金属互连线)的形成方法为例,对本发明半导体器件的形成方法进行说明。在其他实施例中,所述金属层还可为金属插塞,其形成工艺与金属互连线的形成工艺类似,在此不做赘述。
[0036]参考图1,提供半导体衬底200,并在所述半导体衬底200上形成介质层202。
[0037]本实施例中,所述半导体衬底200的材料可为单晶硅或单晶硅锗,或者单晶掺碳硅;或者还可以包括其它半导体材料,本发明对此不做限制。
[0038]此外,所述半导体衬底200中还可形成有器件结构(图未示)。所述器件结构可以为半导体前段工艺中形成的器件结构,例如MOS晶体管等。
[0039]本实施例中,所述介质层202的材料为多孔的低k材料或者多孔的超低k材料。
[0040]继续参考图1,在所述介质层202中形成沟槽203a。
[0041]具体的,在所述介质层202中形成沟槽203a可包括如下步骤:
[0042]在所述介质层202上形成光刻胶层(未图示),所述光刻胶层中形成有光刻图案,所述光刻图案与后续形成的沟槽203a的开口形状相对应;
[0043]以所述光刻胶层为掩模,刻蚀所述介质层202,以在所述介质层202中形成沟槽203a ;
[0044]去除所述光刻胶层。
[0045]本实施例中,刻蚀所述介质层202的方法可为干法刻蚀。
[0046]所述干法刻蚀的气体可为含氟气体、含氯气体、⑶和队中的一种或几种组合,本发明对此不做限制。
[0047]继续参考图1,进行清洗工艺。
[0048]本实施例中,所述清洗工艺的溶液为EKC和稀释的氢氟酸溶液。具体的,先采用EKC进行清洗工艺,再采用稀释的氢氟酸溶液进行清洗工艺。其中,EKC为由杜邦公司提供的一种碱性溶液。
[0049]通过进行所述清洗工艺,以去除刻蚀形成沟槽203a过程中残留的聚合物和离子,以利于后续阻挡层和籽晶层的形成,提高所形成半导体器件的性能。
[0050]需要说明的是,由于介质层202为多孔材料,在进行清洗工艺时,清洗溶液中的水和离子(如:C1—、F—等)易吸附于所述介质层202上。
[0051]将图1中半导体结构转移至能形成阻挡层和籽晶层的反应腔中,并在形成阻挡层之前,对所述反应腔进行脱气工艺。
[0052]本实施例中,形成阻挡层和籽晶层在同一反应腔中进行。形成阻挡层和籽晶层的反应腔可为应用材料公司(AMAT)或者诺发系统(Novellus)提供的阻挡层和籽晶层形成装置。
[0053]本实施例中,所述脱气工艺的温度大于或者等于200°C且小于或者等于400°C,如200°c、250°c、30(rc、35(rc、38(rc或者400°C ;进行脱气工艺的时间大于或者等于2min且小于或者等于1min,如2min、5min、5.5min、7min、9min或者1min ;在进行脱气工艺之后,所述反应腔中的压强小于或者等于20mTorr,如5mTorr、1mTorr> 15mTorr、17mTorr或者20mTorr。
[0054]通过对所述反应腔进行脱气工艺,去除残留于反应腔和图1中半导体结构中的水、空气和其他杂质(聚合物、离子等),减小水、空气和其他杂质(聚合物、离子等)对后续阻挡层和籽晶层的形成工艺造成影响。
[0055]需要说明的是,考虑到若通过脱气工艺将反应腔抽至真空(反应腔中压强为0),会对半导体器件造成损伤,脱气工艺仅需保证将反应腔中压强降至小于或者等于20mTorr即可。而且附着于介质层中杂质较难通过脱气工艺去除。因此,脱气工艺仅能够减少残留于反应腔和图1中半导体结构中的水、空气和其他杂质(聚合物、离子等),但无法完全去除。
[0056]参考图2,在介质层202上以及图1中所述沟槽203a的底部和侧壁上形成阻挡层204。
[0057]具体的,所述阻挡层204的材料可为钽和氮化钽中的一种或组合。形成所述阻挡层204的方法可为物理气相沉积工艺。所述阻挡层204的厚度范围为50埃?120埃。
[0058]本实施例中,阻挡层204的材料为钽和氮化钽。所述阻挡层204能够有效阻止后续形成籽晶层和金属层中铜原子进入所述介质层202中,避免所形成的金属互连线发生电迁移失效,提高了所形成半导体器件的性能。
[0059]需要说明的是,本实施例中,形成阻挡层204、以及后续形成各层籽晶材料层和脱气工艺在同一反应腔中进行,避免半导体结构在转移过程中受到污染,以及避免所形成的籽晶材料层与外部空气接触而被氧化。同时,还减少了转移半导体结构的步骤,降低了形成半导体器件的成本。
[0060]继续参考图2,在所述阻挡层204上形成第一层籽晶材料层206a。
[0061]本实施例中,所述第一层籽晶材料层206a的材料为铜,所述第一层籽晶材料层206a的厚度范围为150埃?250埃。
[0062]形成所述第一层籽晶材料层206a包括:先进行沉积处理,再进行致密化处理。所述沉积处理的目的在于在阻挡层204上沉积铜原子,所述致密化处理的目的在于使位于阻挡层上铜原子分布均匀、致密。进行沉积处理的方法可为物理气相沉积工艺,其具体形成工艺为本领域技术人员所熟知,在此不再赘述。所述致密化处理也为物理气相沉积工艺。其与沉积处理的区别在于:进行该物理气相沉积工艺时,电源功率较大,反应离子的速度较快,在形成沉积铜原子的同时对已沉积的铜原子进行轰击,且沉积铜原子的速率与轰击去除铜原子的速率接近,在不增加第一层籽晶材料层厚度的同时,使第一层籽晶材料层表面上铜原子分布均匀、致密,从而形成表面均匀致密的第一层籽晶材料层206a以及包括阻挡层204和第一层籽晶材料层206a的沟槽203b。
[0063]需要说明的是,在进行沉积处理时,位于沟槽203b开口处铜原子的沉积速率大于位于沟槽203b底部和侧壁以及沟槽203b周围阻挡层204上铜原子的沉积速率,导致所形成第一层籽晶材料层206a中铜原子在沟槽203b的开口处堆积,最终形成突起(Overhang,未标注)。通过进行致密化处理,还能够使沟槽开口处的突起逐步减小,减小突起对后续籽晶材料层和金属层的形成工艺造成影响,最终提高所形成半导体器件的性能。
[0064]在其他实施例中,还能够通过致密化处理去除沟槽开口处的突起,避免突起对后续籽晶材料层和金属层的形成工艺造成影响。
[0065]在形成第一层籽晶材料层206a之后,对所述反应腔进行脱气工艺。所述脱气工艺的温度大于或者等于200°C且小于或者等于400°C,进行脱气工艺的时间大于或者等于2min且小于或者等于lOmin,在进行脱气工艺之后,所述反应腔中的压强小于或者等于20mTorr。具体可以参考前面的脱气工艺。
[0066]由于反应腔内的温度大于或者等于200°C且小于或者等于400°C,残留于介质层202中水转化为气态。在进行脱气工艺时,气态的水、空气以及反应腔中残留的其他杂质(聚合物、离子等)一起被排出反应腔。由于进行脱气工艺之后反应腔中压强小于或者等于20mTorr,其内部气态的水、空气和其他杂质(聚合物、离子等)较少,使第一层籽晶材料层206a中与氧气和水发生反应的铜原子数量较少,以及避免所形成的第一层籽晶材料层206a表面被聚合物所覆盖,使所形成第一层籽晶材料层206a的表面连续,利于后续金属层的形成,防止所形成的金属层中包含空洞,提高了所形成半导体器件的性能。
[0067]在进行脱气工艺时,若反应腔内的温度大于等于100°C且小于200°C,尽管残留于介质层202中水转化为气态,气态的水、空气以及反应腔中残留的其他杂质(聚合物、离子等)能够一起被排出反应腔,但其排出反应腔的速率较慢,进行脱气工艺所需的时间较长,形成半导体器件的时间成本较高。若反应腔内的温度小于100°C,留于介质层202中水仍为液态,脱气工艺很难将液态水排出反应腔,大量的水易使第一籽晶材料层206a中铜原子氧化成氧化铜,所形成的氧化铜易在后续工艺被去除,使第一籽晶材料层206a表面不连续。若反应腔内的温度大于400°C,过高的温度会对所形成的半导体器件的造成损伤,降低了所形成半导体器件的成品率。
[0068]由于第一层籽晶材料层206a的厚度比较薄,因此在形成第一层籽晶材料层206a之后就及时进行脱气处理,可以大大提高脱气效率,尽可能将气态的水、空气以及反应腔中残留的其他杂质(聚合物、离子等)一起排出反应腔。
[0069]参考图3,在所述第一层籽晶材料层206a上形成第二层籽晶材料层206b,同时形成了包括第二层籽晶材料层206b的沟槽203c。
[0070]本实施例中,所述第二层籽晶材料层206b的形成方法与所述第一层籽晶材料层206a的形成方法相同,所形成第二层籽晶材料层206b的表面均匀致密,同时还能减少堆积于沟槽203c开口处铜原子的数量。在形成金属层时,避免因沟槽203c开口宽度过小而导致的沟槽提前封口,进而避免在后续形成的金属层中形成空洞,提高了所形成半导体器件的性能。所述第二层籽晶材料层206b的厚度范围为150埃?250埃。
[0071]本实施例中,所述第一层籽晶材料层206a和第二层籽晶材料层206b共同作为用于形成半导体器件中金属层的籽晶层。在后续通过电镀工艺形成金属层时,所述籽晶层作为阴极与电源负极连接。
[0072]在第二层籽晶材料层206b形成之后,对所述反应腔进行脱气工艺。所述脱气工艺的温度大于或者等于200°C且小于或者等于400°C,进行脱气工艺的时间大于或者等于2min且小于或者等于lOmin,在进行脱气工艺之后,所述反应腔中的压强小于或者等于20mTorr。具体可以参考前面的脱气工艺。
[0073]在反应腔内的温度大于或者等于200°C且小于或者等于400°C时,残留于介质层202中水转化为气态。通过进行所述脱气工艺,使反应腔中气态的水、空气以及其它杂质(聚合物、离子等)一起排出反应腔,减少所形成第二层籽晶材料层206b中铜原子与反应腔中氧气和水发生反应而氧化成为氧化铜,以及避免第二层籽晶材料层206b表面被残留的聚合物覆盖,所形成第二层籽晶材料层206b的表面连续,利于后续金属层的形成。
[0074]另外,由于反应腔中水、空气和其他杂质(聚合物、离子等)较少,即使形成籽晶层与后续形成金属层之间的间隔时间较长,籽晶层表面的铜原子也不会被氧化或被聚合物覆盖,所形成籽晶层表面连续,形成于籽晶层上金属层中不包括空洞,所形成半导体器件的性能较好。
[0075]在形成第二层籽晶材料层206b之后,将图3中所述半导体器件由反应腔转移至电镀反应池中,以通过电镀工艺在所述第二层籽晶材料层206b上形成金属材料层。
[0076]参考图4,在所述第二层籽晶材料层206b上形成金属材料层208a,所述金属材料层208a填充满图3中所述沟槽203c。
[0077]本实施例中,形成所述金属材料层208a的方法为电镀工艺。
[0078]具体的,将图3中半导体结构置于电镀反应池中。所述电镀反应池中有电镀溶液、金属铜阳极和电源正负极。所述电镀溶液主要由硫酸铜、硫酸和水组成,所述电镀溶液中还包含有催化剂、抑制剂、调整剂等多种添加剂。所述电镀工艺的过程为:所述籽晶层连接电源的负极,所述金属铜阳极连接电源的正极,位于所述金属铜阳极上的铜原子发生氧化反应形成金属铜离子,位于所述籽晶层表面附近的金属铜离子发生还原反应,生成的铜原子沉积在所述籽晶层表面,形成金属材料层208a。
[0079]由于籽晶层表面未形成氧化铜,不存在氧化铜与电镀溶液发生反应而造成的阻挡层204暴露,所形成籽晶层表面连续,电镀工艺生成的铜原子能够均匀生长于籽晶层上,最终使所形成金属材料层208a中不存在空洞。
[0080]参考图5,对图4中金属材料层208a、第一层籽晶材料层206a、第二层籽晶材料层206b和阻挡层204进行化学机械研磨工艺,至暴露出所述介质层202,剩余第一层籽晶材料层206c和第二层籽晶材料层206d以及形成了金属层208b。
[0081]本实施例中,所述化学机械研磨工艺为本领域技术人员所熟知,在此不再赘述。所形成的金属层208b为金属互连线。
[0082]本实施例中,分两次形成籽晶层,并在每一层籽晶材料层形成之后进行脱气工艺,从而使形成籽晶材料层的反应腔中的水、空气和其他杂质的逐渐减少,避免籽晶材料层中铜原子被氧化成氧化铜,进而避免氧化铜在形成金属层时被去除而导致的籽晶材料层表面不连续,以及避免所形成籽晶材料层的表面因被聚合物覆盖而不连续,使阻挡层204能够完全被籽晶层覆盖,进而使金属层能够均匀生长于籽晶层上,防止所形成的金属层208b中包含空洞,提高了所形成半导体器件的性能。
[0083]需要说明的是,本实施例中,所述籽晶层包括两层籽晶材料层。
[0084]在其他实施例中,所述籽晶层还包括两层以上籽晶材料层。同样,在形成每层籽晶材料层之后进行脱气工艺,使用于形成籽晶材料层的反应腔中残留的水、空气和其他杂质在进行多次脱气工艺过程中的逐渐减少,避免籽晶材料层中铜原子被氧化成氧化铜,使每层籽晶材料层的表面均匀致密,进而使阻挡层能够被籽晶材料层完全覆盖,以在后续通过电镀工艺形成金属层时,避免在金属层中形成空洞。包括两层以上籽晶材料层的半导体器件的形成方与上述实施例类似,在此不做赘述。
[0085]即使在介质层为非多孔材料时,只要籽晶层和金属层的材料容易发生氧化,仍会存在空洞的问题,因此在其他实施例中,所述籽晶层和金属层还可为其他易发生氧化的金属材料;所述介质层也可为非多孔的低k材料或者非多孔的超低k材料,本发明不限于此。
[0086]虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【权利要求】
1.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,包括: 提供半导体衬底,并在所述半导体衬底上形成介质层; 在所述介质层中形成沟槽或者通孔; 在所述沟槽或者通孔的底部和侧壁上形成阻挡层; 在所述阻挡层上形成籽晶层,所述籽晶层包括至少两层籽晶材料层,在形成每层籽晶材料层之后进行脱气工艺; 在所述籽晶层上形成填充满所述沟槽或者通孔的金属层。
2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述籽晶层包括两层籽晶材料层。
3.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在形成沟槽或者通孔之后,且在形成所述阻挡层之前,所述形成方法还包括:进行脱气工艺。
4.如权利要求1或3所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成所述阻挡层、形成每层籽晶材料层和进行脱气工艺在同一反应腔中进行。
5.如权利要求4所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述脱气工艺的温度大于或者等于200°C且小于或者等于400°C,进行脱气工艺的时间大于或者等于2min且小于或者等于lOmin,在进行脱气工艺之后,所述反应腔中的压强小于或者等于20mTorr。
6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成所述籽晶材料层包括:先进行沉积处理,再进行致密化处理。
7.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述籽晶层的材料为铜;所述金属层的材料为铜。
8.如权利要7所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,形成所述金属层的方法为电镀工艺。
9.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,在形成沟槽或者通孔之后,且在形成所述阻挡层之前,所述形成方法还包括:进行清洗工艺。
10.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述介质层的材料为多孔的低k材料或者多孔的超低k材料。
11.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述阻挡层的材料为钽和氮化钽中的一种或者组合,所述阻挡层的厚度范围为50埃?120埃。
12.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法,其特征在于,所述籽晶材料层的厚度范围为150埃?250埃。
【文档编号】H01L21/768GK104282618SQ201310277147
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2013年7月3日
【发明者】白凡飞, 宋兴华, 彭冰清 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
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