[发明专利]铜导线的形成方法

说明书

本发明提供的铜导线的形成方法，包括：提供基底层；在基底层的第一表面上中形成开口；在开口的表面形成铜籽层；从基底层的第一表面对铜籽层加热，以使铜籽层团聚在开口中形成铜导线，从而能够避免在对铜籽层加热时出现衬底温度升温过快导致衬底弯曲量较大的情况，避免后续出现衬底容易碎裂的情况，进而提升铜导线形成过程中的产能效率和工艺稳定性。

【技术领域】

本发明涉及半导体器件的制造工艺领域，特别是涉及一种铜导线的形成方法。

【背景技术】

在现有集成电路的金属互连系统中，对于小尺寸的开口，通常采用一种铜回流工艺来进行填充以形成铜导线，即利用铜籽层在一定温度下发生团聚的特性，通过控制团聚的选择性来实现开口的填充工艺。现有技术中，在进行铜回流工艺之前，通常还包括刻蚀等工艺，在刻蚀等工艺需要静电吸附盘将衬底吸附固定，以保证刻蚀形成图案的精确性，而在铜回流工艺中，一般的工艺流程是先将静电吸附盘和衬底分开，之后从衬底背面对铜籽层进行加热来实现铜回流工艺。

然而，在现行铜回流工艺中，从衬底背面对铜籽层进行加热的方法存在以下缺陷：

由于是从衬底背面对铜籽层进行加热，故在进行加热时，衬底会先行升温，之后再将热量传导到铜籽层，在此过程中衬底的温度上升更快，导致衬底的弯曲量较大，并且在铜回流工艺结束后，衬底需要重新被静电吸附盘吸附继续后续工艺，在重新吸附时容易出现衬底碎裂的情况。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种铜导线的形成方法，避免在铜回流工艺中出现衬底升温过快导致衬底弯曲量过大的情况，进而提高铜回流工艺的可靠性。

为了解决上述问题，本发明提供了一种铜导线的形成方法，包括：提供基底层；在所述基底层的第一表面上中形成开口；在所述开口的表面形成铜籽层；从所述基底层的所述第一表面对所述铜籽层加热，以使所述铜籽层团聚在所述开口中形成铜导线。

其中，所述基底层包括衬底和介质层，其中，所述介质层在所述衬底上形成；所述在所述基底层的第一表面上中形成开口的步骤，具体包括：

在所述介质层的所述第一表面上中形成所述开口。

其中，所述从所述基底层的第一表面对所述铜籽层加热，以使所述铜籽层团聚在所述开口中形成铜导线的步骤，具体包括：

在所述基底层的所述第一表面上方提供热源；

在第一预设时长内，通过所述热源以热辐射的方式加热所述铜籽层；

在第二预设时长内，冷却所述铜籽层以形成所述铜导线。

其中，所述在所述开口的表面形成铜籽层的步骤，包括：

在所述开口的侧面及底面形成过渡层；

在所述过渡层的表面形成所述铜籽层。

其中，在所述对所述铜籽层加热以形成铜导线的步骤之后，还包括：

采用电化学镀铜工艺，在所述铜导线上继续生长铜以完全填满所述开口。

其中，在所述完全填满所述开口之后，还包括：

在所述铜导线的表面进行平坦化工艺，去除所述开口外的多余铜，以使所述铜导线的表面与所述基底层的第一表面平齐。

其中，所述在所述开口的表面形成铜籽层的步骤，具体包括：采用物理气相沉积工艺在所述开口的表面形成铜籽层。

其中，所述开口为通过刻蚀工艺对所述基底层进行刻蚀以形成。

其中，所述热源为卤素灯。

其中，所述铜籽层在第一预设时长的加热温度为300℃～360℃。

其中，所述过渡层的材料为氮化钽。