[发明专利]纳米孪晶铜布线层的制备方法

权利要求书

1.一种纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

1)于基片上制备第一钝化层，并于所述第一钝化层内形成用于与所述基片上器件结构互联的互联窗口；

2)于所述第一钝化层表面及所述互联窗口中形成种子层；

3)于所述种子层表面形成光刻胶层，将所述光刻胶层进行图形化处理，以在所述光刻胶层内形成定义出纳米孪晶铜布线层形状的图形窗口，所述图形窗口贯穿所述光刻胶层以暴露出部分所述种子层；

4)以图形化处理后的所述光刻胶层为掩膜，于裸露的所述种子层表面形成布线铜层；

5)将得到的结构进行退火处理：将得到的结构所处环境的温度自室温升温至预设温度，升温速率大于5℃/min；在预设温度保温预设时间；自预设温度降温至室温，降温速率大于5℃/min，以得到纳米孪晶铜布线层。

2.根据权利要求1所述的纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述第一钝化层为无机钝化层、有机钝化层或无机钝化层及有机钝化层。

3.根据权利要求2所述的纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于：所述无机钝化层的材料包括氮化硅、氮化钽及氧化硅的一种或一种以上的组合，所述有机钝化层的材料包括苯并环丁烯及聚酰亚胺的一种或二者的组合。

4.根据权利要求1所述的纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述种子层包括：粘附层、扩散阻挡层及电镀种子层，步骤2)具体包括如下步骤：

2-1)于所述第一钝化层表面及所述互联窗口中形成粘附层；

2-2)于所述粘附层表面形成扩散阻挡层；

2-3)于所述扩散阻挡层表面形成电镀种子层。

5.根据权利要求1所述的纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于：所述种子层的材料包括TaN/Cu、Ti/Cu及TiW/Cu中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于：步骤4)中，采用磁控溅射、直流电镀、脉冲电镀或电子束蒸发工艺于裸露的所述种子层表面形成所述布线铜层。

7.根据权利要求1所述的纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于：步骤5)中，所述预设温度为200℃～400℃；保温的预设时间为1min～10min。

8.根据权利要求1所述的纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于：步骤4)与步骤5)之间还包括去除所述光刻胶层，并去除多余的所述种子层的步骤。

9.根据权利要求8所述的纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于：去除所述光刻胶层，并去除多余的所述种子层之后还包括于形成的所述布线铜层表面形成第二钝化层的步骤。

10.根据权利要求8所述的纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于：步骤5)之后还包括于形成的所述纳米孪晶铜布线层表面形成第二钝化层的步骤。

11.根据权利要求1所述的纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于：步骤5)之后还包括如下步骤：

去除所述光刻胶层，并去除多余的所述种子层；

于形成的所述纳米孪晶铜布线层表面形成第二钝化层。

12.根据权利要求1～11中任意一项所述的纳米孪晶铜布线层的制备方法，其特征在于：步骤5)之后还包括步骤：重复进行步骤1)～5)，以形成多层所述纳米孪晶铜布线层。