一种铜互连的制备方法

摘要

本发明提供了一种铜互连的制备方法，采用第一平坦化工艺研磨金属铜顶部至与铜种子层齐平、或扩散阻挡层齐平，利用形成于金属铜表面的掺杂剂层经退火在金属铜顶部形成合金铜层，之后去除掺杂剂层，再采用第二平坦化工艺，去除铜种子层或扩散阻挡层、以及平坦化合金铜层，从而减小了退火工艺中掺杂剂元素扩散至与沟槽顶部齐平的铜金属位置的路程，使得所形成的合金铜层均位于金属铜的表层，克服了现有的合金铜层大量存在于种子层中或整体存在于金属铜中导致电阻增加的问题，从而在不增加电阻的同时显著地改善了铜互连的电迁移特性。

主权项

一种铜互连的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤01：在一半导体器件衬底中形成沟槽，在所述沟槽侧壁和底部、及所述沟槽顶部表面形成铜种子层；步骤02：在所述铜种子层表面形成铜金属，所述铜金属填充满所述沟槽；步骤03：经第一平坦化工艺，研磨所述铜金属顶部直至与所述沟槽顶部表面的所述铜种子层顶部齐平或高于所述铜种子层顶部；步骤04：在所述沟槽顶部表面的所述铜种子层表面和所述铜金属顶部形成一层掺杂剂层，经退火工艺，在所述铜金属顶部表层形成合金铜层；步骤05：去除所述掺杂剂层；并经第二平坦化工艺，去除所述沟槽顶部表面的所述铜种子层，以暴露出所述沟槽顶部表面，以及去除部分所述合金铜层直至与所述沟槽顶部齐平；步骤06：在所述合金铜层表面以及暴露的所述沟槽顶部表面覆盖介质阻挡层。