CN105390384A - 一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法 - Google Patents
一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105390384A CN105390384A CN201510724177.0A CN201510724177A CN105390384A CN 105390384 A CN105390384 A CN 105390384A CN 201510724177 A CN201510724177 A CN 201510724177A CN 105390384 A CN105390384 A CN 105390384A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- silicon dioxide
- remove
- electrochemical polish
- dry etching
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 116
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 89
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 86
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 86
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 86
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 title claims abstract description 56
- 238000005498 polishing Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 26
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 claims description 30
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 24
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 13
- 235000015847 Hesperis matronalis Nutrition 0.000 claims description 12
- 240000004533 Hesperis matronalis Species 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 8
- QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(dinaphthalen-2-ylamino)phenyl]phenyl]-n-naphthalen-2-ylnaphthalen-2-amine Chemical compound C1=CC=CC2=CC(N(C=3C=CC(=CC=3)C=3C=CC(=CC=3)N(C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C=3C=C4C=CC=CC4=CC=3)C3=CC4=CC=CC=C4C=C3)=CC=C21 QKCGXXHCELUCKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- BLIQUJLAJXRXSG-UHFFFAOYSA-N 1-benzyl-3-(trifluoromethyl)pyrrolidin-1-ium-3-carboxylate Chemical compound C1C(C(=O)O)(C(F)(F)F)CCN1CC1=CC=CC=C1 BLIQUJLAJXRXSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 5
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 47
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- ALKZAGKDWUSJED-UHFFFAOYSA-N dinuclear copper ion Chemical compound [Cu].[Cu] ALKZAGKDWUSJED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3105—After-treatment
- H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
- H01L21/31105—Etching inorganic layers
- H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
- H01L21/31116—Etching inorganic layers by chemical means by dry-etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，在超低介电材料的双大马士革集成工艺中，通过将传统的铜化学机械抛光法与新型的铜无应力电化学抛光法相结合运用，在采用化学机械抛光粗研磨去除大部分铜层后，再采用无应力电化学抛光法去除剩余的铜层，然后通过干法刻蚀去除阻挡层和金属硬掩膜，并引入NH3、NF3在等离子体状态下干法刻蚀去除二氧化硅，从而降低了采用无应力电化学抛光后的金属同层电容，可提高无应力电化学抛光铜在超低介电材料的双大马士革集成工艺中的工艺能力，充分发挥其优点，并可利用现有的干法刻蚀腔体，容易实现工艺的整合。
Description
技术领域
本发明涉及半导体集成电路制造工艺领域，更具体地，涉及一种针对超低介电材料进行无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法。
背景技术
由于半导体技术的飞速发展，对芯片速度的要求越来越高。为了满足芯片速度的要求，需要采用超低介电材料和金属铜。其中超低介电材料可以取代二氧化硅降低互连电容，金属铜能够降低互连电阻。二者结合可以降低互连延迟，从而提高芯片速度。
在采用超低介电材料的集成电路后道集成工艺中，为了避免在形成双大马士革结构时的刻蚀过程中对超低介电材料的损伤及降低光刻时的工艺难度等，基本上是采用金属硬掩膜的集成方法。这种方法的特点是在超低介电材料淀积后先淀积一层二氧化硅、然后是氮化钛、最后是二氧化硅。在此类膜层结构上先进行光刻和氮化钛的刻蚀从而定义沟槽的形状，然后是通孔的光刻和All-in-One(一体化)的刻蚀，随后是金属化的过程即阻挡层/籽晶层的淀积、铜电镀、铜的化学机械研磨(CMP)过程。在此铜的化学机械研磨过程中会将超低介电材料上的二氧化硅去除。但超低介电材料由于相对介电常数低、因而其机械强度也较差，从而使得在后续传统的铜化学机械抛光中的工艺比较难于控制，特别是在铜的去除过程中铜厚度越薄离超低介电材料越近，对超低介电材料的影响越大，容易在工艺过程中产生缺陷从而影响良率。
目前，有一种新型的铜电化学抛光方法，称之为铜无应力电化学抛光法。其原理是在电流作用下，晶圆上的铜在通电的抛光液作用下发生电解，从而被去除。此种方法仅仅是电抛光液和硅片接触，没有机械作用力的产生，从而对于超低介电材料在铜的去除方面尤其有优势。但是这种电解铜的方法，无法去除作为阻挡层的氮化钽或钽。目前在采用此种电解抛光铜时的方法，通常是采用干法刻蚀利用二氟化氙的气体来去除阻挡层。
在金属硬掩膜集成方式中采用的无应力电化学抛光工艺中，首先采用传统的机械抛光进行大部分金属的去除，然后再采用电化学抛光去除铜，之后是采用二氟化氙去除阻挡层，但二氟化氙此类气体无法去除氮化钽阻挡层下面的二氧化硅，从而导致金属同层间的介电常数增大。这种局限性限制了无应力电化学抛光在后道集成中的应用。
为了应对此类问题，也已经提出了一些解决方法，如公开号为CN103985670A的中国发明专利申请公开的一种阻挡层的去除方法和装置中，采用湿法刻蚀剂来去除氮化钛下的二氧化硅。由于二氧化硅下就是超低介电材料，而超低介电材料是碳掺杂的二氧化硅，对湿法刻蚀的要求是停止在超低介电材料上，而将二氧化硅去除。这需要有良好的选择比，此种方法难度相当大。而且在湿法去除二氧化硅中，水汽将不可避免地进入超低介电材料中，从而会增大材料的介电常数。此外，单纯采用无应力电化学抛光去除铜的工艺产能也较低，显得非常不经济。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，可在采用无应力电化学抛光铜后，通过干法刻蚀选择性去除二氧化硅，从而可消除采用湿法工艺时的湿法选择比难度问题、以及水汽进入超低介电材料中对超低介电材料的影响。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，包括以下步骤：
步骤S01：提供一半导体衬底，在所述衬底上依次淀积超低介电材料、二氧化硅、金属硬掩膜，并形成双大马士革结构，然后进行阻挡层/籽晶层淀积、铜电镀工艺；
步骤S02：对铜电镀后的双大马士革结构进行化学机械抛光，去除大部分铜层；
步骤S03：采用铜无应力电化学抛光法去除剩余的铜层；
步骤S04：采用二氟化氙干法刻蚀去除阻挡层和金属硬掩膜；
步骤S05：改变刻蚀气体，采用干法刻蚀选择性去除二氧化硅。
优选地，步骤S04和步骤S05中，在同一刻蚀腔体中进行干法刻蚀工艺。
优选地，步骤S05中，采用氨气和三氟化氮作为刻蚀气体，在等离子体状况下进行干法刻蚀。
优选地，进行干法刻蚀时，氨气的流量为50-200sccm，三氟化氮的流量为100-300sccm。
优选地，进行干法刻蚀时，等离子功率为300-1000W。
优选地，进行干法刻蚀时，处理时间为100-200秒，等离子功率为300-1000W。
优选地，进行干法刻蚀时，处理温度为40-100℃，处理时间为100-200秒，等离子功率为300-1000W。
优选地，步骤S02中，进行化学机械抛光时，去除2/3-4/5厚度的铜层。
优选地，步骤S05中，进行干法刻蚀时，氨气与三氟化氮的流量比为1：3-2：1。
优选地，所述超低介电材料为含微孔的碳掺杂二氧化硅，金属硬掩膜材料为氮化钛，阻挡层材料为氮化钽或钽。
从上述技术方案可以看出，本发明在制作双大马士革结构时，通过将传统的铜化学机械抛光法与新型的铜无应力电化学抛光法相结合运用，在采用化学机械抛光去除大部分铜层后，再采用无应力电化学抛光法去除剩余的铜层，然后在一定的工艺条件下通过干法刻蚀选择性去除超低介电材料上的二氧化硅，从而降低了采用无应力电化学抛光后的金属同层电容，并且与湿法去除二氧化硅相比，干法处理能够利用原有的工艺腔体，通过增加气体管路实现，因此可消除采用湿法工艺时的湿法选择比难度问题、以及水汽进入超低介电材料中对超低介电材料的影响，且可降低制造综合成本。
附图说明
图1是本发明一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法流程图；
图2a-图2e是本发明一较佳实施例中采用图1的方法去除二氧化硅时的工艺步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
需要说明的是，在下述的具体实施方式中，在详述本发明的实施方式时，为了清楚地表示本发明的结构以便于说明，特对附图中的结构不依照一般比例绘图，并进行了局部放大、变形及简化处理，因此，应避免以此作为对本发明的限定来加以理解。
在以下本发明的具体实施方式中，请参阅图1，图1是本发明一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法流程图；同时，请结合参阅图2a-图2e，图2a-图2e是本发明一较佳实施例中采用图1的方法去除二氧化硅时的工艺步骤示意图，图2a-图2e中形成的分步工艺结构，分别与图1中的各步骤相对应以便于理解。如图1所示，本发明的一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，包括以下步骤：
如框01所示，步骤S01：提供一半导体衬底，在所述衬底上依次淀积超低介电材料、二氧化硅、金属硬掩膜，并形成双大马士革结构，然后进行阻挡层/籽晶层淀积、铜电镀工艺。
请参阅图2a。首先，在一半导体衬底(图略)上依次淀积一层超低介电材料层1、二氧化硅介质2、金属硬掩膜3；然后，通过对所述超低介电材料层1进行光刻、干法刻蚀，从而形成双大马士结构；再进行阻挡层4/籽晶层的淀积以及电镀铜层5等，完成常规的铜双大马士结构工艺。此步骤可采用现有的公知技术来实施，本例不再作展开说明。其中，所述衬底可以是具有任何前道工艺的半导体衬底，例如可以是具有源极、漏极、栅极、STI等结构的半导体硅片。所述超低介电材料可以选用含微孔的碳掺杂二氧化硅；金属硬掩膜材料可以选用氮化钛，阻挡层材料可以选用氮化钽或钽。但可不限于此。
如框02所示，步骤S02：对铜电镀后的双大马士革结构进行化学机械抛光，去除大部分铜层。
请参阅图2b。接下来，可采用常规的化学机械抛光(CMP)法，对铜电镀后的双大马士革结构铜层5进行粗研磨减薄，并平坦化，以去除大部分的铜层5。
如果单纯地采用化学机械抛光法去除全部铜层，会因超低介电材料1机械强度差的因素，在工艺过程中产生缺陷从而影响良率。而单纯采用无应力电化学抛光去除铜的工艺速度较慢、产能较低，会对成本控制产生不利影响。因此，本发明将传统的铜化学机械抛光法与新型的铜无应力电化学抛光法相结合起来运用。对铜电镀后的双大马士革结构先进行化学机械抛光粗研磨，利用其工艺速度快的特点，快速去除大部分铜层；同时，剩余下来的铜层对下方的图层结构可起到保护作用，提高了工艺质量。
作为一优选的实施方式，在进行化学机械抛光粗研磨时，可先去除2/3-4/5厚度的铜层。
如框03所示，步骤S03：采用铜无应力电化学抛光法去除剩余的铜层。
请参阅图2c。接下来，对所述双大马士革结构进行无应力电化学抛光铜，即采用电解的方式、以硅片衬底作为阴极，在通电的电解液作用下，将剩余的铜层5去除，并停止在阻挡层4。此方法与传统的采用化学机械研磨去除铜的方法相比，是完全没有应力的作用，因而对于超低介电材料在铜的去除方面尤其有优势。
如框04所示，步骤S04：采用二氟化氙干法刻蚀去除阻挡层和金属硬掩膜。
请参阅图2d。在上述无应力电化学抛光铜完成后，可采用二氟化氙(XeF2)的刻蚀气体，在一定工艺条件下采用干法刻蚀去除阻挡层4和金属硬掩膜3等，停止在二氧化硅介质层2。
如框05所示，步骤S05：改变刻蚀气体，采用干法刻蚀选择性去除二氧化硅。
请参阅图2e。在干法刻蚀去除阻挡层和金属硬掩模后，可在原有的刻蚀腔体中继续采用干法刻蚀的方式去除超低介电材料1上的二氧化硅2。超低介电材料上的二氧化硅会增加同层间的金属互连电容，而在现有的湿法去除二氧化硅中，对二氧化硅的刻蚀选择比较难控制，而且在湿法去除二氧化硅中，水汽将不可避免地进入超低介电材料中，从而会增大材料的介电常数。
采用本发明的方法时，去除此二氧化硅的方法可在原有干法去除阻挡层、金属硬掩膜的同一刻蚀腔体中进行，容易实现工艺整合，从而节约了制造成本。具体是在一定工艺条件下采用对二氧化硅具有高刻蚀选择比的刻蚀气体进行工艺，这样不会伤害到二氧化硅下方的超低介电材料。
作为一优选的实施方式，可在阻挡层、金属硬掩膜干法刻蚀腔体中通过增加气体管路来实现，并引入氨气(NH3)和三氟化氮(NF3)作为刻蚀气体，在等离子体状况下进行干法刻蚀。其中，进行干法刻蚀时，氨气与三氟化氮的流量比可为1：3-2：1。其具体工艺条件可以包括：NH3的流量可为50-200sccm，NF3的流量可为100-300sccm；等离子体功率可为300-1000W，处理时间可为100-200秒，处理温度可为40-100℃。
作为一优选实施例，NH3的流量可以为50sccm、100sccm或200sccm，NF3的流量可以为100sccm、200sccm或300sccm；腔体功率可以为300W、500W或1000W；处理时间可以选用100秒、150秒或200秒；工艺温度可在40℃、60℃、100℃。图中可见，通过上述干法刻蚀工艺，已将超低介电材料1上的二氧化硅2完全去除。
综上所述，本发明在制作双大马士革结构时，通过将传统的铜化学机械抛光法与新型的铜无应力电化学抛光法相结合运用，先采用化学机械抛光去除大部分铜层，然后采用无应力电化学抛光去除剩余的铜，接着采用干法刻蚀去除阻挡层、金属硬掩膜层，并通过采用等离子体的NH3、NF3将超低介电材料上的二氧化硅完全去除，从而可降低金属间互连电容。采用本发明的上述方法可以进一步优化无应力电化学抛光铜的整体工艺，无应力电化学抛光铜通常用于超低介电材料，超低介电材料由于相对介电常数低从而其机械性能也较差；而传统的化学机械研磨容易在工艺过程中产生缺陷从而影响良率。在超低介电材料的双大马士革形成过程中，由于采用金属硬掩膜的集成方式，需要在超低材料上淀积二氧化硅然后再淀积金属硬掩膜，而现有采用无应力电化学抛光铜时，由于工艺的原因在抛光铜及干法刻蚀阻挡层、金属硬掩膜后，通常采用湿法工艺去除二氧化硅，从而由于水汽的进入超低介电材料增加了金属层间互连电容，并且湿法刻蚀的选择比较难控制。而采用本发明的方式，可在阻挡层/金属硬掩膜干法刻蚀同一腔体中通过引入等离子体的NH3和NF3等刻蚀性气体，从而有效去除二氧化硅，易于实现，且具有综合成本优势。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所述实施例并非用以限制本发明的专利保护范围，因此凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01：提供一半导体衬底，在所述衬底上依次淀积超低介电材料、二氧化硅、金属硬掩膜，并形成双大马士革结构，然后进行阻挡层/籽晶层淀积、铜电镀工艺；
步骤S02：对铜电镀后的双大马士革结构进行化学机械抛光，去除大部分铜层；
步骤S03：采用铜无应力电化学抛光法去除剩余的铜层；
步骤S04：采用二氟化氙干法刻蚀去除阻挡层和金属硬掩膜；
步骤S05：改变刻蚀气体，采用干法刻蚀选择性去除二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，其特征在于，步骤S04和步骤S05中，在同一刻蚀腔体中进行干法刻蚀工艺。
3.根据权利要求1所述的无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，其特征在于，步骤S05中，采用氨气和三氟化氮作为刻蚀气体，在等离子体状况下进行干法刻蚀。
4.根据权利要求3所述的无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，其特征在于，进行干法刻蚀时，氨气的流量为50-200sccm，三氟化氮的流量为100-300sccm。
5.根据权利要求3或4所述的无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，其特征在于，进行干法刻蚀时，等离子功率为300-1000W。
6.根据权利要求3或4所述的无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，其特征在于，进行干法刻蚀时，处理时间为100-200秒，等离子功率为300-1000W。
7.根据权利要求3或4所述的无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，其特征在于，进行干法刻蚀时，处理温度为40-100℃，处理时间为100-200秒，等离子功率为300-1000W。
8.根据权利要求1所述的无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，其特征在于，步骤S02中，进行化学机械抛光时，去除2/3-4/5厚度的铜层。
9.根据权利要求1所述的无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，其特征在于，步骤S05中，进行干法刻蚀时，氨气与三氟化氮的流量比为1：3-2：1。
10.根据权利要求1所述的无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法，其特征在于，所述超低介电材料为含微孔的碳掺杂二氧化硅，金属硬掩膜材料为氮化钛，阻挡层材料为氮化钽或钽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510724177.0A CN105390384B (zh) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510724177.0A CN105390384B (zh) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105390384A true CN105390384A (zh) | 2016-03-09 |
| CN105390384B CN105390384B (zh) | 2018-05-01 |
Family
ID=55422539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510724177.0A Active CN105390384B (zh) | 2015-10-29 | 2015-10-29 | 一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105390384B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108886016A (zh) * | 2016-04-07 | 2018-11-23 | 盛美半导体设备（上海）有限公司 | Tsv结构的平坦化工艺和装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101164160A (zh) * | 2005-03-22 | 2008-04-16 | Nxp股份有限公司 | 用于低k电介质的侧壁孔密封 |
| CN101193728A (zh) * | 2002-01-17 | 2008-06-04 | Asm纳托尔公司 | 改进的具有精确边界点检测的化学机械抛光系统 |
| US20130168806A1 (en) * | 2010-09-27 | 2013-07-04 | International Business Machines Corporation | Electrical fuse structure and method of fabricating same |
-
2015
- 2015-10-29 CN CN201510724177.0A patent/CN105390384B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101193728A (zh) * | 2002-01-17 | 2008-06-04 | Asm纳托尔公司 | 改进的具有精确边界点检测的化学机械抛光系统 |
| CN101164160A (zh) * | 2005-03-22 | 2008-04-16 | Nxp股份有限公司 | 用于低k电介质的侧壁孔密封 |
| US20130168806A1 (en) * | 2010-09-27 | 2013-07-04 | International Business Machines Corporation | Electrical fuse structure and method of fabricating same |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108886016A (zh) * | 2016-04-07 | 2018-11-23 | 盛美半导体设备（上海）有限公司 | Tsv结构的平坦化工艺和装置 |
| CN108886016B (zh) * | 2016-04-07 | 2023-03-10 | 盛美半导体设备(上海)股份有限公司 | Tsv结构的平坦化工艺和装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105390384B (zh) | 2018-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20120211894A1 (en) | Joining electrode, method of manufacturing the same, semiconductor device, and method of manufacturing the same | |
| CN102222643B (zh) | 集成电路制作过程中冗余金属填充的方法及半导体器件 | |
| JPH11238709A (ja) | 銅のための化学的機械的研磨（ｃｍｐ）スラリおよびその使用方法 | |
| CN101320706B (zh) | 形成多层半导体结构与其双层镶嵌凹陷的方法 | |
| CN105336670A (zh) | 半导体结构及其形成方法 | |
| US9330915B2 (en) | Surface pre-treatment for hard mask fabrication | |
| CN103390581A (zh) | 硅通孔刻蚀方法 | |
| CN105575887A (zh) | 互连结构的形成方法 | |
| US20150206801A1 (en) | Devices, systems, and methods related to planarizing semiconductor devices after forming openings | |
| CN103377984A (zh) | 硅通孔背面导通的制造工艺方法 | |
| CN109148356A (zh) | 半导体结构及其形成方法 | |
| CN102412193A (zh) | 硅通孔填充方法 | |
| CN103474394A (zh) | 免金属cmp的tsv工艺方法 | |
| US7223685B2 (en) | Damascene fabrication with electrochemical layer removal | |
| CN105390384A (zh) | 一种无应力电化学抛光铜时去除二氧化硅的方法 | |
| CN103066014A (zh) | 一种铜/空气隙的制备方法 | |
| CN105097662B (zh) | 一种半导体器件及其制造方法、电子装置 | |
| CN101123214B (zh) | 双镶嵌结构的制作方法 | |
| US20230223301A1 (en) | Method of removing barrier layer | |
| US8409986B2 (en) | Method for improving within die uniformity of metal plug chemical mechanical planarization process in gate last route | |
| US20130224949A1 (en) | Fabrication method for improving surface planarity after tungsten chemical mechanical polishing | |
| CN103187361A (zh) | 铜互连层的制造方法 | |
| US10910381B2 (en) | Multicolor approach to DRAM STI active cut patterning | |
| CN106653680A (zh) | 接触孔的形成方法 | |
| CN104392959A (zh) | 双大马士革结构的制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |