[发明专利]铜互连线的形成方法

权利要求书

1.一种铜互连线的形成方法，其特征在于，包括步骤：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有介质层，所述介质层中形成有开口；

在所述介质层上、所述开口侧壁和底部形成钴锰合金层；

在所述开口内填充满金属铜层，形成铜互连线。

2.如权利要求1所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述钴锰合金层中钴的质量百分比为95％～99％、锰的质量百分比为1％～5％。

3.如权利要求1所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述钴锰合金层的厚度为1～3纳米。

4.如权利要求1所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述钴锰合金层的形成方法为物理气相沉积。

5.如权利要求4所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述物理气相沉积为采用钴锰合金靶材溅射方法或钴靶材和锰靶材共溅射方法。

6.如权利要求1所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述钴锰合金层和介质层之间形成有扩散阻挡层。

7.如权利要求6所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述扩散阻挡层的材料选自钛、氮化钛、钽、氮化钽、氮化钨、碳化钨或它们的混合物。

8.如权利要求6所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述扩散阻挡层厚度为1～6纳米。

9.如权利要求6所述铜互连线的形成方法，其特征在于，形成所述扩散阻挡层的方法为物理气相沉积法或化学气相沉积。

10.如权利要求1所述铜互连线的形成方法，其特征在于，在所述开口内填充满金属铜层的步骤包括：在所述钴锰合金层上形成金属铜层，并将金属铜层填充满开口；用化学机械研磨法研磨所述金属铜层至露出介质层。

11.如权利要求10所述铜互连线的形成方法，其特征在于，形成所述金属铜层的方法为电镀法。

12.如权利要求10所述铜互连线的形成方法，其特征在于，用化学机械研磨法研磨所述金属铜层至露出介质层步骤之前，还包括步骤：对所述电镀有金属铜的半导体衬底进行退火工艺。

13.如权利要求12所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述退火工艺的温度为300～350摄氏度。

14.如权利要求12所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述退火工艺时间为3～5分钟。

15.如权利要求1所述铜互连线的形成方法，其特征在于，在形成介质层之前还包括步骤：在所述半导体衬底上形成金属布线层。

16.如权利要求15所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述介质层内的开口露出部分所述金属布线层。

17.如权利要求1所述铜互连线的形成方法，其特征在于，在所述介质层上、所述开口侧壁和底部形成钴锰合金层步骤之前，还包括步骤：对所述开口进行预清洗。

18.如权利要求17所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述预清洗方法为等离子体刻蚀工艺。

19.如权利要求18所述铜互连线的形成方法，其特征在于，所述等离子体刻蚀采用气体为氩气。