[发明专利]一种提高铜互连可靠性的表面处理方法

权利要求书

1.一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤a、在一介电层上形成图案化沟槽，并在所述沟槽内镶嵌金属；

步骤b、去除所述步骤a镶嵌过程中多余的金属；

步骤c、通过混合气体去除所述步骤b中残留在介电层及金属表面的残留物和金属的氧化物；

步骤d、在所述介电层及金属表面形成一层致密阻挡层。

2.如权利要求1所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，步骤d完成后，于所述致密阻挡层表面形成新的介电层。

3.如权利要求1所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤a中形成图案化沟槽的方法为：在一介电层表面形成一光阻材料层；通过光刻在所述光阻材料层上形成预定图案；利用所述图案化光阻材料层刻蚀所述介电层以形成图案化沟槽。

4.如权利要求1所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤a中在图案化沟槽内镶嵌金属的方法为：在所述沟槽的侧壁和底部物理汽相淀积或原子层淀积形成一层粘附层，一层扩散阻挡层以及一层金属的籽晶层；采用电化学镀在上述形貌基础上生长金属层。

5.如权利要求1所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤a中镶嵌的金属为铜。

6.如权利要求1所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤b中去除多余金属的方法为化学机械研磨。

7.如权利要求1所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤d中形成所述致密阻挡层的方法为化学汽相淀积。

8.如权利要求1所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤d中形成的所述致密阻挡层为含氮阻挡层和含碳阻挡层。

9.如权利要求1所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，所述步骤c中通过混合气体去除残留物和金属的氧化物的方法为使混合气体与所述介电层及金属表面进行反应。

10.如权利要求9所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，所述反应的反应方式为：将所述混合还原性气体经远程等离子化形成等离子体活性基团；将所述等离子体活性基团通入真空反应腔与所述介电层及其上金属表面进行反应。

11.如权利要求10所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，所述混合还原性气体为氢气、氨气和一种含碳还原性气体以体积比为X：Y：Z=0~100：0~100：0~100的比例进行混合形成。

12.如权利要求11所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，所述含碳还原性气体为甲烷。

13.如权利要求10-12中任一所述一种提高铜互连可靠性的表面处理方法，其特征在于，所述反应参数为：所述等离子化的离子体的工作功率范围为５０瓦～８００瓦；真空反应腔的真空度为０～５０毫托；反应温度范围为50~500摄氏度。