[发明专利]铜互连结构及其制造方法

权利要求书

1.一种铜互连结构的制造方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成低K介质层；

在所述低K介质层中形成通孔；

在所述通孔中形成铜层，同时，所述铜层表面低于所述低K介质层表面；

在所述铜层表面及低K介质层表面覆盖富硅氮化硅，使得所述铜层表面形成硅铜合金层，所述低K介质层表面形成富硅氮化硅层，此时，所述硅铜合金层表面低于富硅氮化硅层表面。

2.如权利要求1所述的铜互连结构的制造方法，其特征在于，在所述衬底上形成低K介质层的工艺之后，在所述低K介质层中形成通孔的工艺之前还包括如下步骤：

在所述低K介质层之上形成阻挡层。

3.如权利要求1所述的铜互连结构的制造方法，其特征在于，在所述通孔中形成铜层，同时，所述铜层表面低于所述低K介质层表面的工艺包括如下步骤：

形成铜材料层，所述铜材料层填充满所述通孔；

刻蚀所述铜材料层形成铜层，同时，所述铜层表面低于所述低K介质层表面。

4.如权利要求3所述的铜互连结构的制造方法，其特征在于，形成铜材料层的工艺包括如下步骤：

采用物理气相沉积工艺在所述通孔中沉积铜籽晶层；

采用电镀工艺在所述铜籽晶层上电镀铜，形成铜材料层。

5.如权利要求1至3中的任一项所述的铜互连结构的制造方法，其特征在于，所述富硅氮化硅层的厚度为10埃～50埃。

6.如权利要求5所述的铜互连结构的制造方法，其特征在于，所述铜层表面比所述低K介质层表面低100埃～800埃。

7.如权利要求1至3中的任一项所述的铜互连结构的制造方法，其特征在于，在所述铜层表面及低K介质层表面覆盖富硅氮化硅之后，还包括如下步骤：

形成NDC层，所述NDC层覆盖所述硅铜合金层表面及富硅氮化硅层表面。

8.如权利要求7所述的铜互连结构的制造方法，其特征在于，在形成NDC层，所述NDC层覆盖所述硅铜合金层表面及富硅氮化硅层表面之后，还包括如下步骤：

通过化学机械研磨工艺去除低K介质层表面的富硅氮化硅层及富硅氮化硅层表面所在平面之上的NDC层。

9.一种利用权利要求1至8中的任一项铜互连结构的制造方法制得的铜互连结构，其特征在于，包括：

衬底；

位于所述衬底上的低K介质层；

位于所述低K介质层中的铜层，其中，所述铜层表面低于所述低K介质层表面；

位于所述低K介质层上的富硅氮化硅层；

位于所述铜层上的硅铜合金层，其中，所述硅铜合金层表面低于富硅氮化硅层表面。