[发明专利]在半导体器件中形成铜布线的方法

权利要求书

1.一种在半导体器件中形成铜布线的方法，包括以下步骤：

对限定在层间电介质中的布线形成区域中沉积的铜层进行CMP(化学机械抛光)工艺，以暴露出所述层间电介质，和

对已经进行了所述CMP工艺的所述铜层和所述层间电介质进行后清洗工艺，其中所述后清洗工艺包括使用烷基季铵盐的化学清洗。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述后清洗工艺还包括在使用所述烷基季铵盐的所述化学清洗之前的兆频超声波清洗。

3.根据权利要求2所述的方法，其中使用去离子水和设定兆频超声波功率为5～1000W来进行所述兆频超声波清洗。

4.根据权利要求1所述的方法，其中在使用所述烷基季铵盐的所述化学清洗之前，所述后清洗工艺还包括使用柠檬酸基化学品的化学清洗。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述柠檬酸基化学品的pH值为6.7～12.7。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述柠檬酸基化学品的电化学势为-0.4～0.4V。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述烷基季铵盐包括聚季铵盐基化学品。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述聚季铵盐基化学品包括十二烷基乙基二甲基溴化铵、油基三乙基溴化铵、二癸基二甲基磷酸铵和十六烷基三甲基氯化铵中的任意一种。

9.一种在半导体器件中形成铜布线的方法，包括以下步骤：

在半导体衬底上形成层间电介质，在所述层间电介质中限定有布线形成区域；

沉积铜层以填充所述布线形成区域；

通过(化学机械抛光)CMP工艺移除一部分所述铜层直至暴露出所述层间电介质；和

对已经进行了所述CMP工艺的所述铜层和所述层间电介质进行后清洗工艺，所述后清洗工艺包括使用烷基季铵盐的化学清洗。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在所述形成层间电介质的步骤之后和在所述沉积铜层的步骤之前，所述方法还包括在包括所述布线形成区域的表面的所述层间电介质上形成阻挡层的步骤。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述阻挡层包括选自Ti、TiN、Ta、TaN和Ru层中的至少一个层。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述阻挡层的厚度为

13.根据权利要求9所述的方法，其中所述后清洗工艺还包括在使用所述烷基季铵盐的所述化学清洗之前的兆频超声波清洗。

14.根据权利要求13所述的方法，其中使用去离子水和设定兆频超声波功率为5～1000W来进行所述兆频超声波清洗。

15.根据权利要求9所述的方法，其中，在使用所述烷基季铵盐的所述化学清洗之前，所述后清洗工艺还包括：

兆频超声波清洗，和

使用柠檬酸基化学品的化学清洗。

16.根据权利要求15所述的方法，其中使用去离子水和设定兆频超声波功率为5～1000W来进行所述兆频超声波清洗。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述柠檬酸基化学品的pH值为6.7～12.7。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述柠檬酸基化学品的电化学势为-0.4～0.4V。

19.根据权利要求9所述的方法，其中所述烷基季铵盐包括聚季铵盐基化学品。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述聚季铵盐基化学品包括十二烷基乙基二甲基溴化铵、油基三乙基溴化铵、二癸基二甲基磷酸铵和十六烷基三甲基氯化铵中的任意一种。

21.根据权利要求9所述的方法，其中所述后清洗工艺还包括在使用所述烷基季铵盐的所述化学清洗之后的IPA(异丙醇)干燥。

22.根据权利要求21所述的方法，其中在所述进行后清洗工艺的步骤之后，所述方法还包括等离子体处理所述铜层的表面的步骤。

23.根据权利要求22所述的方法，其中使用H₂、N₂和NH₃中的任意一种进行所述等离子体处理。