[发明专利]铜铝线互连结构的互连孔制作方法

说明书

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种铜铝互连结构的互连孔制作方法。铜铝互连结构的互连孔制作方法至少包括：提供含有铜互连线的第一互连层；在第一互连层上制备第二互连层；对准第一互连层中的铜互连线，刻蚀第二互连层，形成互连孔；向互连孔中通入含有H⁺的等离子体，使得等离子体，轰击互连孔以去除附着在互连孔内壁上的污染颗粒，和，与互连孔相连位置处，铜互连线表面的氧化铜发生反应；在清洗后的互连孔内壁上依次淀积黏附层和阻挡层；向淀积有黏附层和阻挡层的互连孔中，填充金属。本申请可以解决相关技术会对铜互连线表面引入缺陷，还会对通孔填充的可靠性造成不利影响的问题。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种铜铝互连结构的互连孔制作方法。

背景技术

随着半导体制造工艺的发展，半导体芯片的面积越来越小，同时在一个半导体芯片上的半导体器件的数量也越来越多。因此在半导体电路中，半导体器件之间的信号传输需要高密度的金属互连线。

针对一些特殊的半导体电路，需要通过铜铝互连技术，制作半导体器件之间的金属互连线，即铜铝互连线。相关技术，铜铝互连线结构包括位于下层的铜互连线和位于上层的铝互连线。铝互连线通过填充有钨的互连孔与其下层的金属互连线实现互连。在对互连孔填充金属钨前，需要通过Ar⁺溅射技术清洗孔壁表面的杂质。

然而，在Ar⁺轰击互连孔表面时，铜互连线的表面会受到Ar⁺物理轰击而溅射出铜离子，被轰击溅射出的铜离子淀积在互连孔的表面上，不仅会对铜互连线表面引入缺陷，还会对通孔填充的可靠性造成不利影响。

发明内容

本申请提供了一种铜铝互连结构的互连孔制作方法，可以解决相关技术会对铜互连线表面引入缺陷，还会对通孔填充的可靠性造成不利影响的问题。

本申请提供了一种铜铝互连结构的互连孔制作方法，所述铜铝互连结构的互连孔制作方法至少包括：

提供含有铜互连线的第一互连层；

在所述第一互连层上制备第二互连层；

对准所述第一互连层中的所述铜互连线，刻蚀所述第二互连层，形成互连孔；

向所述互连孔中通入含有H⁺的等离子体，使得所述等离子体，轰击所述互连孔以去除附着在所述互连孔内壁上的污染颗粒，和，与所述互连孔相连位置处，所述铜互连线表面的氧化铜发生反应；

在清洗后的互连孔内壁上依次淀积黏附层和阻挡层；

向淀积有黏附层和阻挡层的互连孔中，填充金属。

可选的，在所述形成互连孔的步骤之后，在所述向所述互连孔中通入含有H⁺的等离子体的步骤之前，还进行：

预处理步骤；所述预处理步骤包括：在真空环境中，在温度为300℃-350℃下烘烤30s-60s，以清除晶片表面附着的水汽和前道刻蚀工序残留物。

可选的，所述向所述互连孔中通入含有H⁺的等离子体，使得所述等离子体中的H⁺轰击所述互连孔的步骤包括：

通入混合有氢气的氦气作为清洗气体，所述氦气的流量为50sccm-100sccm；

利用所述清洗气体形成含有H+的等离子体；

使得含有H+的等离子体加速轰击所述互连孔，去除附着在所述互连孔内壁上的污染颗粒，以及与所述互连孔相连位置处，所述铜互连线表面的氧化铜和杂质颗粒。

可选的，所述清洗气体中混合有氢气占总质量的5％-10％。

可选的，所述黏附层的采用钛。