CN106876294A - 纳米孪晶铜布线层的制备方法 - Google Patents

纳米孪晶铜布线层的制备方法 Download PDF

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CN106876294A CN201710124083.9A CN201710124083A CN106876294A CN 106876294 A CN106876294 A CN 106876294A CN 201710124083 A CN201710124083 A CN 201710124083A CN 106876294 A CN106876294 A CN 106876294A
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程功
李珩
罗乐
徐高卫
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Abstract

本发明提供一种纳米孪晶铜布线层的制备方法，包括步骤：1）于基片上制备第一钝化层，并于第一钝化层内形成用于与基片上器件结构互联的互联窗口；2）于第一钝化层表面及互联窗口中形成种子层；3）于种子层表面形成光刻胶层，在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；4）以图形化处理后的光刻胶层为掩膜，于裸露的种子层表面形成布线铜层；5）将得到的结构进行退火处理。本发明制备方法和现有半导体工艺相兼容，生产效率高，生产成本低，且制备的纳米孪晶铜布线层的力学性能及电学性能优良，热稳定性好，可以大幅度提高布线层的可靠性，且可以大面积地制备，适合当前半导体制造的发展方向。

Description

纳米孪晶铜布线层的制备方法
技术领域
本发明属于半导体封装领域，特别是涉及一种纳米孪晶铜布线层的制备方法。
背景技术
半导体芯片制造过程中要用到各种布线层，其中主要是用于半导体后道工艺的互连层以及先进封装工艺的重布线层。由于铜的导热导电性仅次于银，且铜的抗电迁移性能也优于传统的铝、锡等互联材料。因此，在半导体制造工艺中，铜已经逐步取代铝成为主要的互连材料。由于铜互联层在工艺过程中要经受多次热处理过程，并且铜互联层周围都被介质所包围，因此在工艺过程中要经受较大的应力。这将对芯片和封装体的可靠性、信号完整性提出很大挑战。寻找一种具有高强度、高韧性的全新互联材料成为业界关注的焦点。
纳米孪晶铜是一种晶粒内部具有高密度孪晶界，孪晶片层达到纳米量级的一种铜材料。纳米孪晶铜的特殊的组织结构使得其在具有跟标准退火铜相当的电导率和韧性的同时，其强度达到了标准退火铜的10倍左右(屈服强度可高达1GPa)。纳米孪晶铜的优良的热稳定性，良好的抗电迁移性能和抑制柯肯达尔孔洞的能力都使得纳米孪晶铜作为半导体互联材料具有良好的发展前景。
经过对国内外公开报道的相关文献进行检索发现，目前制备纳米孪晶铜的主要方法有高速搅拌的直流电镀法、高电流密度的脉冲电镀法、磁控溅射法和大塑性变形等方法。例如陈智等在论文“Fabrication and Characterization of(111)-Oriented andNanotwinned Cu by Dc Electrodeposition.Crystal Growth&Design,2012,12(10):5012-5016.”中采用直流电镀辅助以快速搅拌的方法制备了纳米孪晶铜，但由于其搅拌速率需要达到1000rpm/min左右才能达到良好的效果，因此需要特制的电镀设备。又如卢柯等在专利公开文本CN 1498987A，名称为“一种超高强度超高导电性纳米孪晶铜材料及制备方法”中，通过脉冲电镀方法制备了纳米孪晶铜，但此方法需要采用的电流密度高达50A/cm2,显著高于目前产业界采用的电流密度，因此与目前半导体工艺兼容性较差。美国德州农工大学教授O.Anderoglu等人在论文“Thermal stability of sputtered Cu films withnanoscale growth twins.Journal of Applied Physics,2008,103(9):094322.”中采用磁控溅射方法制备了纳米孪晶铜，但磁控溅射方法制备较厚的铜薄膜具有时间长、成本高的劣势，因此并不适合在大规模生产中采用。昆明理工大学王军利等在专利公开文本CN102925832A，名称为“一种制备超细孪晶铜的大塑性变形方法”中，通过大塑性变形方法制备纳米孪晶铜不能应用于半导体材料制备领域。
基于以上所述，目前尚未有与半导体技术相兼容的采用快速退火方法大规模制备纳米孪晶铜布线层的任何技术公开。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种纳米孪晶铜布线层的制备方法，以实现将半导体芯片布线层的热稳定性、抗电迁移性能、导电性以及机械性能大幅提升以提高半导体芯片的可靠性的方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种纳米孪晶铜布线层的制备方法，所述制备方法包括步骤：
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。
作为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法的一种优选方案，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。
作为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法的一种优选方案，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。
作为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法的一种优选方案，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。
作为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法的一种优选方案，所述种子层的材料包括TaN/Cu、Ti/Cu及TiW/Cu中的至少一种。
作为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法的一种优选方案，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。
作为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法的一种优选方案，步骤5)中，所述预设温度为200℃～400℃；保温的预设时间为1min～10min。
作为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法的一种优选方案，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。
作为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法的一种优选方案，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。
作为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法的一种优选方案，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。
作为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法的一种优选方案，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。
作为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法的一种优选方案，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。
如上所述，本发明提供一种纳米孪晶铜布线层的制备方法，所述制备方法具有如下有益效果。本发明的制备方法制备的纳米孪晶铜布线层中，纳米孪晶铜的孪晶片层厚度为5nm～500nm，使得布线层具有良好的导电性、抗电迁移性能、抑制柯肯达尔孔洞性能以及良好的力学性能，同时，本发明的制备方法制备的纳米孪晶铜布线层具有良好的热稳定性，在100℃环境下保温数天也不会发生明显的去孪晶化；本发明的制备方法与目前主流半导体工艺相兼容，不会在制备过程中增加过多额外的制造成本，也不必引入额外的制造设备；本发明可以通过控制退火参数及钝化层的厚度等调节纳米孪晶铜布线层内部的孪晶密度，实现孪晶密度的可控；本发明的制备方法可以轻易实现圆片级制备，在圆片级尺寸上，片内均匀性好。
附图说明
图1显示为本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法步骤流程示意图。
图2显示为本发明实施例一中的纳米孪晶铜布线层的制备方法制备得到的纳米孪晶铜布线层在FIB离子束下的微观形貌图。
图3显示为图2中虚线方框区域的局部放大图。
图4显示为本发明实施例一中的纳米孪晶铜布线层的制备方法制备得到的纳米孪晶铜布线层的TEM图；其中，(a)和(b)为明场相图；(c)为高分辨原子相图，(d)为孪晶电子衍射花样图。
图5显示为本发明实施例一中的纳米孪晶铜布线层的制备方法制备得到的纳米孪晶铜布线层的厚度分布图及曲线拟合。
图6显示为本发明实施例二中的纳米孪晶铜布线层的制备方法制备得到的纳米孪晶铜布线层在FIB离子束下的微观形貌图。
图7显示为图5中虚线方框区域的局部放大图。
图8显示为本发明实施例二中的纳米孪晶铜布线层的制备方法制备得到的纳米孪晶铜布线层的厚度分布图及曲线拟合。
元件标号说明
GB 晶界
TB 孪晶界
SF 堆垛层错
S1～S5 步骤1)～步骤5)
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图8。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，虽图示中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示，本实施例提供一种纳米孪晶铜布线层的制备方法，所述制备方法包括步骤：
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。
在步骤1)中，请参阅图1中的S1步骤，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。
作为示例，所述基片为晶圆级的晶圆片，所述晶圆片上制作有多个芯片；步骤1)中所述的基片上的器件结构即为所述芯片。所述基片的材料可以为硅、砷化镓及锗中的一种或一种以上的组合。
作为示例，在所述基片表面制备所述第一钝化层之前，还包括将所述基片进行标准RAC清洗的步骤。
作为示例，所述第一钝化层可以为无机钝化层，也可以为有机钝化层，还可以为包括无机钝化层及有机钝化层的复合层。
在一示例中，所述第一钝化层为无机钝化层，采用光刻、刻蚀工艺在所述第一钝化层内形成于与所述基片上器件结构互联的互联窗口。
在另一示例中，所述第一钝化层为有及钝化层，采用光刻、刻蚀工艺在所述第一钝化层内形成于与所述基片上器件结构互联的互联窗口。
在又一示例中，所述第一钝化层为包括无机钝化层及有机钝化层的复合层；此时，步骤1)可以有以下几种实现方式：
(1)步骤1)具体包括如下步骤：
1-1)于基片上制备有机钝化层，并于所述有机钝化层内形成用于与所述基片上器件结构互联的第一开口；
1-2)于所述有机钝化层上制备无机钝化层，所述无机钝化层内形成有与所述第一开口对应的第二开口，所述第一开口与所述第二开口共同构成所述互联窗口。
(2)步骤1)具体包括如下步骤：
1-1)于基片上制备无机钝化层，并于所述无机钝化层内形成用于与所述基片上器件结构互联的第一开口；
1-2)于所述无机钝化层上制备有机钝化层，所述有机钝化层内形成有与所述第一开口对应的第二开口，所述第一开口与所述第二开口共同构成所述互联窗口。
(3)步骤1)具体包括如下步骤：
1-1)于基片上制备无机钝化层；
1-2)于所述无机钝化层上制有机钝化层；
1-3)于所述有机钝化层及所述无机钝化层内形成所述互联窗口。
(4)步骤1)具体包括如下步骤：
1-1)于基片上制备有机钝化层；
1-2)于所述有机钝化层上制备无机钝化层；
1-3)于所述有机钝化层及所述无机钝化层内形成所述互联窗口。
作为示例，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，可以采用但不仅限于PECVD工艺形成所述无机钝化层；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，可以采用但不仅限于旋涂工艺形成所述有机钝化层；在一示例中，所述有机钝化层为厚度为5～15um的聚酰亚胺树脂，旋涂的转速为1500～2500rpm，旋涂的时间为20～40秒。
在步骤2)中，请参阅图1中的S2步骤，于所述第一钝化层表面及所述互联窗口中形成种子层。
作为示例，所述种子层可以包括：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。
当然，在其他示例中，所述种子层也可以为单层材料结构。
作为示例，所述种子层的材料组合包括TaN/Cu、Ti/Cu及TiW/Cu中的至少一种。
在步骤3)中，请参阅图1中的S3步骤，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。
作为示例，采用旋涂法或喷涂法在所述种子层表面形成所述光刻胶层，经曝光、显影后在所述光刻胶层内形成定义出所述纳米孪晶铜布线层形状的所述图形窗口。
在步骤4)中，请参阅图1中的S4步骤，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。
作为示例，可以采用磁控溅射、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。
作为示例，所述布线铜层的尺寸可以根据实际需要进行设定，优选地，本实施例中，所述布线铜层的厚度为1μm～10μm。
作为示例，步骤4)之后还可以包括去除所述光刻胶层，并去除多余的所述种子层的步骤。需要说明的是，去除所述光刻胶层，并去除多余的所述种子层的步骤也可以在完成后续步骤5)之后再执行。去除所述光刻胶层，并去除多余的所述种子层之后还可以包括于形成的所述布线铜层表面形成第二钝化层的步骤。需要说明的是，于形成的所述布线铜层表面形成第二钝化层的步骤同样可以在完成后续步骤5)之后再执行，需要说明的是，步骤5)之后，布线铜层变成纳米孪晶铜布线层，所述第二钝化层形成于所述纳米孪晶铜布线层表面。即步骤4)之后，可以依次执行去除所述光刻胶层，并去除多余的所述种子层的步骤及于形成的所述布线铜层表面形成第二钝化层的步骤之后再执行步骤5)；也可以执行去除所述光刻胶层，并去除多余的所述种子层的步骤之后执行步骤5)，执行步骤5)之后再执行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；还可以执行步骤5)之后再依次执行去除所述光刻胶层，并去除多余的所述种子层的步骤及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。
作为示例，如所述第一钝化层一样，所述第二钝化层可以为无机钝化层，也可以为有机钝化层，还可以为包括无机钝化层及有机钝化层的复合层。
在步骤5)中，请参阅图1中的S5步骤，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。
作为示例，所述预设温度为200℃～400℃；保温的预设时间为1min～10min。
作为示例，在自预设温度降温至室温的过程中，温度低于或等于50℃之后的降温速率小于温度大于50℃过程中的降温速率。即在降温过程中，先以较大的降温速率自预设温度降温至50℃，当达到50℃之后，再以较小的降温速率将至室温。需要说明的是，降温过程中，任何时间段的降温速率均大于5℃/min。
采用本发明的制备方法制备的纳米孪晶铜布线层中的晶粒尺寸为0.5μm～10μm，晶粒内部有大量孪晶界，孪晶片层厚度为5nm～500nm。
为了更清楚全面的阐述本发明的制备方法，下面以具体实施例将本发明的纳米孪晶铜布线层的制备方法进行进一步说明。
实施例一
1)于基片上制备第一钝化层，并于所述第一钝化层中采用光刻等手段制备出用于与基片上器件结构进行互联的窗口；
2)于所述第一钝化层表面及所述互联窗口中形成种子层，种子层为连续磁控溅射制备的TiW/Cu薄膜，薄膜厚度为200nm/500nm。
3)于所述种子层表面采用旋涂法或喷涂法等方法形成光刻胶层，经曝光、显影等步骤之后形成与布线层一致的图形窗口。
4)在步骤3)所形成的窗口采用直流电镀方法制备5微米厚的布线铜层。
5)将步骤4)得到的结构置于快速退火设备中，以20℃/min的速度升温至300℃，保温2min左右，然后迅速降至室温，以得到纳米孪晶铜布线层。基片温度在降温最开始的3min由300℃迅速降至100℃，当基片温度低于50℃后，降温速率变得相对缓慢。
6)去除步骤3)中所涂覆的光刻胶，并腐蚀掉多余的种子层。
7)于形成的纳米孪晶铜布线层表面形成聚酰亚胺钝化层。
本实施例中得到的纳米孪晶铜布线层在FIB离子束下的微观形貌图如图2及图3所示，其中，图2及图3中黑白相间的条纹即为纳米孪晶铜布线层中取向不同的孪晶片层。本实施例中得到的纳米孪晶铜布线层的TEM图如图4所示，图4中可以清晰的看出取向不同的纳米孪晶片层，从TEM中的高分辨原子相(即图4中的(c))中可以看出在孪晶界上有大量堆垛层错产生，这种围观结构在提高纳米孪晶铜布线层的力学性能的同时，并不会降低纳米孪晶铜布线层的导电性。本实施例中得到的纳米孪晶铜布线层的厚度分布图及曲线拟合如图5所示，由图5可知，本实施例中得到的纳米孪晶铜布线层中孪晶片层的平均厚度为71nm。
实施例二
本实施例还提供一种纳米孪晶铜布线层的制备方法，本实施例中的制备方法与实施例一中的制备方法大致相同，二者的区别在于：实施例一中，步骤5)中，升温速率为20℃/min，降温速率为200℃/3min，且当基片温度低于50℃后，降温速率变得相对缓慢；而本实施例中，步骤5)中，升温速率及降温速率均为10℃/min。
本实施例中得到的纳米孪晶铜布线层在FIB离子束下的微观形貌图如图6及图6所示，其中，图6及图7中黑白相间的条纹即为纳米孪晶铜布线层中取向不同的孪晶片层。本实施例中得到的纳米孪晶铜布线层的厚度分布图及曲线拟合如图8所示，由图8可知，本实施例中得到的纳米孪晶铜布线层中孪晶片层的平均厚度为193nm。
实施例三
本实施例还提供一种纳米孪晶铜布线层的制备方法，本实施例中的制备方法与实施例一中的制备方法大致相同，二者的区别在于：实施例一中，执行步骤4)之后，先将步骤4)得到的结构先进行退火处理后，再去除步骤3)中所涂覆的光刻胶，并腐蚀掉多余的种子层，最后于形成的纳米孪晶铜布线层表面形成聚酰亚胺钝化层；而本实施例中，执行步骤4)之后，先去除步骤3)中所涂覆的光刻胶，并腐蚀掉多余的种子层，再于形成的布线铜层表面形成一层材料为氮化钽或氮化硅第二钝化层(氮化钽或氮化硅钝化层的厚度可以为但不仅限于500nm)，最后再按照实施例一中退火工艺条件进行退火处理。本实施例中是先形成第二钝化层之后再进行退火处理，这种处理方式可以提高得到的纳米孪晶铜布线层内的孪晶密度。
如上所述，本发明提供一种纳米孪晶铜布线层的制备方法，所述制备方法包括步骤：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。本发明的制备方法制备的纳米孪晶铜布线层中，纳米孪晶铜的孪晶片层厚度为5nm～500nm，使得布线层具有良好的导电性、抗电迁移性能、抑制柯肯达尔孔洞性能以及良好的力学性能，同时，本发明的制备方法制备的纳米孪晶铜布线层具有良好的热稳定性，在100℃环境下保温数天也不会发生明显的去孪晶化；本发明的制备方法与目前主流半导体工艺相兼容，不会在制备过程中增加过多额外的制造成本，也不必引入额外的制造设备；本发明可以通过控制退火参数及钝化层的厚度等调节纳米孪晶铜布线层内部的孪晶密度，实现孪晶密度的可控；本发明的制备方法可以轻易实现圆片级制备，在圆片级尺寸上，片内均匀性好。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (12)

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。
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