專利名稱：具有多層銅線路層的半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，尤其涉及一種具有多個(gè)銅線線路層的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
大規(guī)模集成電路的集成度和運(yùn)行速度變得越來(lái)越高，隨著集成度的提高，半導(dǎo)體元件，比如構(gòu)成集成電路的晶體管也制作得更加小型化。小型化的半導(dǎo)體元件提高了運(yùn)行速度。電路延遲時(shí)間影響大規(guī)模集成電路的運(yùn)行速度，而電路延遲時(shí)間決定于線路的電阻和寄生電容。因此，希望減小線路的電阻和寄生電容。
通過(guò)采用電阻比Al小的Cu作為主要線路材料，可以使線路的電阻降低。在實(shí)踐中很難找到比Cu具有更低電阻的線路材料。
隨著半導(dǎo)體元件被制作得日益精細(xì)，在半導(dǎo)體芯片上制造的半導(dǎo)體元件的數(shù)目增加了。為了將許多的半導(dǎo)體元件相互連接起來(lái)，線路的數(shù)目也增加了。隨著電源線和信號(hào)線數(shù)目的增加，線路層的數(shù)目也增加了。線路密度的增加又提高了布線電容。
為了縮短電路延遲時(shí)間，需要降低布線電容。用于常規(guī)的Cu線路層的層間絕緣膜的材料是二氧化硅，F(xiàn)SG(F-doped silicate glass，F(xiàn)攙雜硅酸鹽玻璃)或其它類似的材料。希望有由具有較低的比介電系數(shù)的材料構(gòu)成的層間絕緣膜來(lái)降低布線電容。
為了降低布線電容，已提出采用具有低比介電系數(shù)的有機(jī)絕緣材料來(lái)作為層間絕緣膜的材料。作為有機(jī)材料的一個(gè)例子，SiLK(商標(biāo)Dow Chemical)的比介電系數(shù)為2.65，與比介電系數(shù)為4.2的SiO2相比，布線電容可以降低40％。
當(dāng)以液體狀態(tài)涂覆有機(jī)絕緣材料后，必須對(duì)其例如在400攝氏度的溫度下進(jìn)行熱處理。有機(jī)絕緣材料通常都有較大的熱膨脹系數(shù)。SiO2的熱膨脹系數(shù)約為0.6ppm，而SiLK的熱膨脹系數(shù)約為69ppm。在為形成絕緣膜而進(jìn)行熱處理后，在室溫下產(chǎn)生很大的張應(yīng)力。
圖2顯示了一種含有由有機(jī)絕緣材料構(gòu)成的層間絕緣膜的大規(guī)模集成電路的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。在硅襯底10的表面層中，形成一個(gè)元件分隔凹槽，絕緣材料比如二氧化硅嵌入其中形成一個(gè)淺凹槽絕緣體(STI)11。在由STI確定的有源區(qū)(active region)的表面上，形成金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管的柵極G。用這種方式，一個(gè)晶體管就形成了。還向硅襯底注入必要的離子，并進(jìn)行其它必要的處理。
在半導(dǎo)體襯底10的表面上，形成一個(gè)由硅氧化物系列比如磷硅酸鹽玻璃(PSG)組成的絕緣層18。并且形成了接觸孔，在其中填充導(dǎo)體材料，形成導(dǎo)體栓19。當(dāng)絕緣膜表面被平面化后，層疊一個(gè)SiC層20、一個(gè)SiLK層22和一個(gè)SiC層23，形成第一層間絕緣膜。
例如SiC層20大約50nm厚，SiLK層22大約450nm厚，SiC層23大約50nm厚。在這個(gè)層間絕緣膜里，形成布線槽和用于連接其下層線路層的通孔，并且埋入以銅為主要成分的第一線路層29。
在第一層間絕緣膜的表面被平面化后，形成與上述類似的一個(gè)SiC層30、一個(gè)SiLK層32和一個(gè)SiC層33，形成第二層間絕緣膜。在第二層間絕緣膜中，形成布線槽和接觸孔，并埋入以銅為主要成分的第二線路層39。相似的，通過(guò)層疊一個(gè)SiC層40、一個(gè)SiLK層42和一個(gè)SiC層43形成第三層間絕緣膜，并埋入一個(gè)第三個(gè)線路層49。通過(guò)層疊一個(gè)SiC層50、一個(gè)SiLK層52和一個(gè)SiC層53形成第四層間絕緣膜，并埋入一個(gè)第四線路層50。在第四層線路的表面上形成一個(gè)SiC層60作為銅擴(kuò)散防止層。
以這樣的結(jié)構(gòu)，在層間絕緣膜的下部各層，即防止銅擴(kuò)散的SiC層20、30、40、50和其上覆蓋的有機(jī)絕緣樹(shù)脂層22、32、42、52之間很可能發(fā)生剝離或者說(shuō)分離。假如線路層的數(shù)目增加，發(fā)生分離的可能性就越大。
在作為硬掩模(hard mask)的SiC層和其下的有機(jī)絕緣層之間不會(huì)發(fā)生分離。這可能是因?yàn)橛袡C(jī)絕緣樹(shù)脂層的表面質(zhì)量高，因?yàn)楫?dāng)用等離子化學(xué)汽相淀積形成SiC層時(shí)，該表面暴露于等離子體中。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種含有銅線路層和有機(jī)絕緣樹(shù)脂層、較少分離的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有多層線路結(jié)構(gòu)和高可靠度，并且能高速運(yùn)行的半導(dǎo)體器件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面內(nèi)容，提供一種半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)形成有多個(gè)半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體襯底；一個(gè)在上述半導(dǎo)體襯底上形成并且具有一個(gè)第一布線槽的第一層間絕緣膜；嵌入該第一布線槽的第一銅線線路；具有第二布線槽的第二層間絕緣膜，第二層間絕緣膜包括一個(gè)在第一銅線線路和第一個(gè)層間絕緣膜上形成的銅擴(kuò)散防止層，一個(gè)在防止銅擴(kuò)散層上形成的氧化膜，一個(gè)在氧化膜上形成的有機(jī)絕緣樹(shù)脂層；及嵌入第二布線槽中的第二銅線線路。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法，包括下列步驟(A)在一個(gè)形成有多個(gè)半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體襯底上形成第一層間絕緣膜；(B)穿過(guò)第一層間絕緣膜形成第一布線槽；(C)在第一布線槽中嵌入第一銅線；(D)在第一層間絕緣膜上形成第二層間絕緣膜，第二層間絕緣膜覆蓋在第一個(gè)銅線上，從下面開(kāi)始包含一個(gè)銅擴(kuò)散防止層、第一氧化膜和一個(gè)有機(jī)絕緣樹(shù)脂層；(E)穿過(guò)第二層間絕緣膜形成第二布線槽；(F)在第二布線槽中嵌入第二銅線。
氧化膜的功能是作為銅擴(kuò)散防止層和有機(jī)絕緣樹(shù)脂層之間的粘附層。由于氧化層的存在，就不易發(fā)生分離。由于氧化層具有較高的比介電系數(shù)，如果太厚就會(huì)增加布線電容。氧化層的厚度最好在5到20nm。
如上所述，即使用有機(jī)絕緣樹(shù)脂層作為層間絕緣膜，也可能抑制分離。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1A到1K是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例來(lái)制造一個(gè)半導(dǎo)體器件的過(guò)程的示意剖面圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的一個(gè)半導(dǎo)體器件的結(jié)構(gòu)的示意剖面圖。
最佳實(shí)施方案本發(fā)明的實(shí)施例將參照附圖進(jìn)行描述。
如圖1A所示，一個(gè)元件分離凹槽在硅襯底10的表面層中形成，絕緣材料比如二氧化硅被嵌入其中形成一個(gè)淺凹槽絕緣體(STI)11。必要時(shí)，在STI形成之前或之后，在硅低層10的表面層中注入離子，形成理想的阱區(qū)。
一個(gè)絕緣柵極G在硅襯底10的表面形成。它由一個(gè)柵極氧化膜14，一個(gè)多晶硅柵極15和一個(gè)硅化物電極16層迭而成。由二氧化硅或類似材料構(gòu)成的側(cè)壁隔離物(spacer)17在絕緣柵極G的側(cè)壁上形成。在側(cè)壁隔離物17形成之前和之后，將需要的離子在柵極G的兩側(cè)注入到硅襯底中，從而形成有延伸的源區(qū)和漏區(qū)。通過(guò)形成n和p溝道晶體管而形成一個(gè)CMOS晶體管。
在晶體管結(jié)構(gòu)形成后，一個(gè)磷硅酸鹽玻璃(PSG)層18通過(guò)化學(xué)汽相淀積(CVD)在硅襯底的表面形成，其表面被進(jìn)行平面化處理。穿過(guò)PSG層形成接觸孔，由TIN阻擋層和CVD W層組成的導(dǎo)體塞(conductive plug)填充到接觸孔內(nèi)。PSG層18表面上的不必要的導(dǎo)體層通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP，chemical mechanical polishing)或其他類似的方法清除掉。
半導(dǎo)體元件和互連電極可以通過(guò)任何一種已知的制造方法制得。比如，元件分離區(qū)域可以通過(guò)硅的局部氧化(LOCOS，local oxidationof silicon)而不是STI形成?？梢詾榫w管形成穴區(qū)(pocket region)。也可以采用其他的氧化膜或其他類似的東西來(lái)取代PSG。阻擋金屬層可以是一個(gè)Ti層、一個(gè)TiN層、一個(gè)TaN層和其他類似的材料組成的迭層結(jié)構(gòu)。導(dǎo)體塞可用硅或類似的材料制成。
在導(dǎo)體塞19形成之后，一個(gè)厚約30nm的SiC層20在PSG層18的表面上形成，覆蓋導(dǎo)體塞19。SiC層20是用等離子體化學(xué)汽相淀積在下述條件下形成的以500sccm的Si(CH3)4和2,500sccm的CO2氣流為氣源，在1.8乇的壓力和400攝氏度的襯底溫度的條件下。
當(dāng)SiC層20形成后，形成大約20nm厚的SiO2層作為粘附層。
比如SiO2層21是用等離子化學(xué)汽相淀積法，以32sccm的SiH4、480sccm的N2O和4,500sccm的N2氣流為氣源，在320W的射頻能、4.5乇的壓力和襯底溫度400攝氏度的條件下形成的。氧化膜可以通過(guò)其他方法比如濺鍍形成。通過(guò)在SiC層和有機(jī)絕緣樹(shù)脂層之間插入氧化膜，可以改善粘附。
SiC層的表面是不親水的，氧化膜的表面是親水的。親水性和粘附的改善可歸因于在氧化物表面形成的OH鍵。SiC層20和SiO2層21起半導(dǎo)體元件的保護(hù)層的作用，并起蝕刻停止層等作用。
在SiO2層形成之后，在SiO2層表面形成一個(gè)有機(jī)絕緣樹(shù)脂層22。例如，有機(jī)絕緣樹(shù)脂層22由Dow化學(xué)公司(Dow Chemical Company)生產(chǎn)的SiLK(注冊(cè)商標(biāo))組成，厚度為大約450nm。有機(jī)絕緣樹(shù)脂層通過(guò)涂覆有機(jī)絕緣樹(shù)脂液體而形成，例如用旋轉(zhuǎn)涂法，然后在320攝氏度下烘烤90秒種，蒸發(fā)掉溶劑，穩(wěn)定樹(shù)脂。然后在400攝氏度下，在氮?dú)夥諊羞M(jìn)行30分鐘的硬化處理。硬化處理將碳的三重鍵(triple coupling)變?yōu)楸江h(huán)結(jié)構(gòu)，使得樹(shù)脂在化學(xué)上穩(wěn)定下來(lái)。
除了SiLK外，其他的材料比如Honeywell電子材料公司(Honeywell Electronic Materials Company)生產(chǎn)的FLARE(注冊(cè)商標(biāo))也可以用于有機(jī)絕緣樹(shù)脂層。FLARE有機(jī)絕緣樹(shù)脂層是通過(guò)旋涂之后熱處理而形成的，與SiLK層相似。
在有機(jī)絕緣樹(shù)脂層22上，通過(guò)化學(xué)汽相淀積形成雙硬掩模層。該雙硬掩模層是由約50nm厚的SiC層23和約100nm厚的SiO2層24構(gòu)成。SiC層23的生長(zhǎng)條件與SiC層20的相同，而SiO2層24的生長(zhǎng)條件與SiO2層21相比，有較快的沉積速度。比如，SiO2層24是以130sccm的SiH4、636sccm的N2O和2000sccm的N2氣流為氣源，在455W的射頻能，5乇的壓力和襯底溫度400攝氏度的條件下形成的。
如圖1B所示，在SiO2層24上涂覆一個(gè)光致抗蝕層PR1，其曝光、沖洗后形成一個(gè)光致抗蝕劑圖案PR1。光致抗蝕劑圖案PR1具有與線路圖案相對(duì)應(yīng)的開(kāi)口。用光致抗蝕劑模式PR1作為掩模，對(duì)SiO2層24進(jìn)行蝕刻。比如，使用CF4/O2/Ar作為蝕刻氣體對(duì)厚度為大約100nm的SiO2層24進(jìn)行干蝕刻。之后，去除光致抗蝕劑圖案。
圖1C是顯示蝕刻后的襯底結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖所示，對(duì)SiO2層24進(jìn)行了選擇性的蝕刻，形成了凹槽開(kāi)口25，其確定了線路圖案的平面形狀。
如圖1D所示，在SiO2層24的圖案形成后，新的光致抗蝕劑層涂覆在襯底的整個(gè)表面上，其曝光、沖洗后形成一個(gè)光致抗蝕劑圖案PR2。光致抗蝕劑圖案PR2具有與接觸孔相對(duì)應(yīng)的開(kāi)口。利用光致抗蝕劑圖案PR2作為掩模，對(duì)SiC層23和有機(jī)絕緣樹(shù)脂層22進(jìn)行蝕刻。
首先，使用比如CH2F2/O2/N2作為蝕刻氣體對(duì)SiC層23進(jìn)行干蝕刻。如果掩膜未對(duì)準(zhǔn)，SiO2層24暴露在開(kāi)口中，則SiO2層24和SiC層23都被蝕刻。
接下來(lái)，使用比如NH3/Ar/N2作為蝕刻氣體對(duì)有機(jī)絕緣樹(shù)脂層22進(jìn)行干蝕刻。在蝕刻有機(jī)絕緣樹(shù)脂層22的過(guò)程中，光致抗蝕劑圖案PR2也被蝕刻。在光致抗蝕劑圖案PR2被蝕刻后，將圖案化的SiC層23作為掩膜。
圖1E是顯示蝕刻后的襯底結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖所示，接觸孔26X抵達(dá)下面的SiO2層21的表面。相對(duì)于無(wú)機(jī)絕緣層比如SiC層和氧化膜，有機(jī)絕緣樹(shù)脂可以以很高的選擇比進(jìn)行蝕刻。
如圖1F所示，通過(guò)應(yīng)用SiO2層24作為掩模，對(duì)厚度為大約50nm的SiC層23進(jìn)行蝕刻。SiC層23的蝕刻條件與前述例如蝕刻該層23的條件相同。SiC層23被蝕刻成布線槽的形狀。此時(shí)，暴露在接觸孔底部的掩模SiO2層24和SiO2層21被輕微蝕刻。
接下來(lái)，用SiO2層24和SiC層23作為掩模，將有機(jī)絕緣樹(shù)脂層蝕刻到例如大約200nm的深度。有機(jī)絕緣樹(shù)脂層22的蝕刻條件與前述例如蝕刻該層22的蝕刻條件相同。
此后，使用有機(jī)絕緣樹(shù)脂層22作為掩模，暴露在接觸孔底部的SiO2層21和SiC層20被蝕刻。此時(shí)，SiO2層24的上表面被部分蝕刻。
圖1G是顯示蝕刻后的襯底結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。如圖所示，布線槽形成的深度達(dá)有機(jī)絕緣樹(shù)脂層22中200nm，而接觸孔在更深的地方形成，使導(dǎo)體塞19的表面暴露出來(lái)。其中布線槽，用一個(gè)阻擋金屬層和一個(gè)銅層將該布線槽埋起來(lái)，形成雙鑲嵌銅線路(dual damascenecopper wiring)。
如圖1H所示，一個(gè)Ta層作為阻擋金屬層通過(guò)濺鍍被淀積在整個(gè)襯底表面，厚度為大約25nm。在Ta層之上，淀積一層厚為大約100nm的Cu層。Ta層的功能是作為阻擋金屬層，而其上的銅層的則作為鍍Cu的籽晶層。當(dāng)籽晶層形成后，通過(guò)電解電鍍的方式鍍銅而形成線路層29X。
如圖1I所示，在層間絕緣膜上的不必要的導(dǎo)電層通過(guò)化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)的方式清除。鑒于SiC層對(duì)于CMP具有高選擇比，因此，使用SiC層23作為停止層進(jìn)行CMP。CMP清除了SiO2層24。經(jīng)CMP后的襯底表面露出銅線路層29和SiC層23。
如圖1J所示，在SiC層23之上，通過(guò)等離子體化學(xué)汽相淀積，沉積一層厚度為大約50nm的銅擴(kuò)散防止層30，蓋住銅線路層29。例如在以下條件下進(jìn)行等離子體化學(xué)汽相淀積以500sccm的Si(CH3)4和2,500sccm的CO2為氣源，1.8乇的壓力，襯底溫度400攝氏度。
接下來(lái)，通過(guò)等離子體化學(xué)汽相淀積，在SiC層30上沉積一層厚度為大約20nm的SiO2層31作為粘附層。SiO2層31改善了銅擴(kuò)散防止層30的表面狀況，加強(qiáng)了粘附。在銅擴(kuò)散防止層30的不親水的表面上形成的SiO2層處于更好的狀態(tài)，并形成親水性表面。在該親水性表面上，有機(jī)絕緣樹(shù)脂層可以涂覆得更好，粘附得更好。
作為粘附層的二氧化硅層可以不是純二氧化硅層，可用有添加物的二氧化硅層作為粘附層。二氧化硅粘附層不具有防止銅擴(kuò)散的功能，并且具有約4.2或更大的比介電系數(shù)。因此，最好形成較薄的二氧化硅粘附層，只要其能起到粘附層的作用就行。最好在形成厚度為5nm到200nm的二氧化硅層作為粘附層。
對(duì)二氧化硅層31進(jìn)行等離子體氣學(xué)汽相淀積時(shí)采用較慢的沉積速度。比如，二氧化硅層31在以下條件下形成以32sccm的SiH4和480sccm的N2O氣流為氣源，以4,500sccm的N2氣流為載氣體，320W的射頻能，4.5乇的壓力，襯底溫度400攝氏度。
在二氧化硅層31沉積之后，形成一個(gè)有機(jī)絕緣樹(shù)脂層32。沉積一個(gè)SiC層33和一個(gè)SiO2層34作為硬掩模層。以此方式，形成第二個(gè)層間絕緣膜。由于有機(jī)絕緣樹(shù)脂層的存在，最好在500攝氏度或以下的溫度下形成氧化膜和SiC層。上述的等離子體CVD等就滿足這個(gè)條件。
圖1J顯示的結(jié)構(gòu)中的有機(jī)絕緣樹(shù)脂層還沒(méi)有形成如圖1A所示的線路層。采用與圖1B至圖1I所示相似的程序來(lái)形成第二線路層。通過(guò)反復(fù)采用上述的步驟，形成具有所需數(shù)目的線路層的結(jié)構(gòu)。
圖1K顯示具有4個(gè)線路層的結(jié)構(gòu)。
第二層間絕緣膜由一個(gè)SiC層30、一個(gè)SiO2層31、一個(gè)有機(jī)絕緣樹(shù)脂層32、一個(gè)SiC層33和一個(gè)SiO2層(未顯示)層疊而成。形成布線槽并嵌入第二線路層39。以CMP清除多余的線路層，并清除氧化膜34。以此方式，形成第二線路層。
第三層間絕緣膜由一個(gè)SiC層40、一個(gè)SiO2層41、一個(gè)有機(jī)絕緣樹(shù)脂層42、一個(gè)SiC層43和一個(gè)SiO2層(未顯示)層疊而成。形成布線槽并嵌入第三線路層49。進(jìn)行CMP，露出SiC層43的表面。相似的，第四層間絕緣膜由一個(gè)SiC層50、一個(gè)SiO2層51、一個(gè)有機(jī)絕緣樹(shù)脂層52、一個(gè)SiC層53和一個(gè)SiO2層(未顯示)層疊而成。用銅線路層59形成第四線路層。假如第四線路層是最高層，則在其表面再形成一個(gè)SiC層作為銅擴(kuò)散防止層60。
如上所述，利用低比介電系數(shù)材料比如SiLK的有機(jī)絕緣樹(shù)脂層形成一種多層線路結(jié)構(gòu)。在有機(jī)絕緣樹(shù)脂層和其下層的銅擴(kuò)散防止層之間加入氧化膜作為粘附層。氧化膜用作防止分離或剝離的層。
對(duì)該發(fā)明進(jìn)行了擦刮測(cè)試(scratch test)。當(dāng)沒(méi)有插入氧化膜時(shí)，測(cè)試結(jié)果為13.07gF。而在有機(jī)絕緣樹(shù)脂層和其下層的SiC層之間插入一個(gè)SiO2層時(shí)，測(cè)試結(jié)果為14.12gF?？梢愿纳普掣?，抑制層間絕緣膜的分離。
盡管在實(shí)施例中以SiC作為銅擴(kuò)散防止層，也可以以SiN層或SiCN作為銅擴(kuò)散防止層。
上面結(jié)合最佳實(shí)施方案中對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述。本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。顯而易見(jiàn)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)其進(jìn)行各種改變，改善，組合和其他類似修改。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)形成有多個(gè)半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體襯底；在該半導(dǎo)體襯底上形成的第一層間絕緣膜，其具有第一布線槽；嵌入該第一布線槽中的第一銅線路；有第二布線槽的第二層間絕緣膜，該第二層間絕緣膜包括一個(gè)在上述第一銅線路和所述第一層間絕緣膜上形成的銅擴(kuò)散防止層，在所述銅擴(kuò)散防止層上形成一個(gè)氧化膜，在該氧化膜上形成一個(gè)有機(jī)絕緣樹(shù)脂層；嵌入所述第二布線槽中的第二銅線線路。
2.權(quán)利要求1中的半導(dǎo)體器件，其中所述銅擴(kuò)散防止層是一個(gè)第一SiC層，所述有機(jī)絕緣樹(shù)脂層的比介電系數(shù)為3或更小。
3.權(quán)利要求1中的半導(dǎo)體器件，其中所述氧化膜的厚度為5nm到20nm。
4.權(quán)利要求1中的半導(dǎo)體器件，其中所述第二層間絕緣膜進(jìn)一步包括一個(gè)在所述有機(jī)絕緣樹(shù)脂層上形成的一個(gè)硬掩模層。
5.權(quán)利要求4中的半導(dǎo)體器件，其中所述硬掩模層為一個(gè)第二SiC層。
6.半導(dǎo)體器件的制造方法，包括以下步驟(A)在形成有多個(gè)半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體襯底上形成一個(gè)第一層間絕緣膜；(B)穿過(guò)上述第一層間絕緣膜形成第一布線槽；(C)在所述第一布線槽中嵌入第一銅線路；(D)在上述第一層間絕緣膜上形成第二層間絕緣膜，該第二層間絕緣膜蓋住上述第一銅線路，按照自下而上的順序包括一個(gè)銅擴(kuò)散防止層、一個(gè)第一氧化膜和一個(gè)有機(jī)絕緣樹(shù)脂層；(E)穿過(guò)上述第二層間絕緣膜上形成一個(gè)第二布線槽；(F)在上述第二布線槽中嵌入第二銅線路。
7.權(quán)利要求6中的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述銅擴(kuò)散防止層是一個(gè)第一SiC層，所述有機(jī)絕緣樹(shù)脂層的比介電系數(shù)為3或更小。
8.權(quán)利要求6中的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述第二層間絕緣膜進(jìn)一步包括一個(gè)在所述有機(jī)絕緣樹(shù)脂層上形成的一個(gè)硬掩模層。
9.權(quán)利要求8中的半導(dǎo)體器件的制造方法，其中所述硬掩模層包括一個(gè)第二SiC層和在該第二SiC層上形成的一個(gè)第二氧化膜。
10.權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件制造方法，其中上述步驟(F)包括一個(gè)沉積第二銅線路層的步驟，和對(duì)上述第二層間絕緣膜和所述第二氧化膜上的多余第二銅線路層進(jìn)行拋光和清除的步驟。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有多層銅線路層的半導(dǎo)體器件及其制造方法。該半導(dǎo)體器件包括一個(gè)形成有多個(gè)半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體襯底；在該半導(dǎo)體襯底上形成的第一層間絕緣膜，其具有第一布線槽；嵌入該第一布線槽中的第一銅線路；有第二布線槽的第二層間絕緣膜，該第二層間絕緣膜包括一個(gè)在上述第一銅線路和所述第一層間絕緣膜上形成的銅擴(kuò)散防止層，在所述銅擴(kuò)散防止層上形成一個(gè)氧化膜，在該氧化膜上形成一個(gè)有機(jī)絕緣樹(shù)脂層；嵌入所述第二布線槽中的第二銅線線路。這樣，本發(fā)明提供了多層銅線路和有機(jī)絕緣樹(shù)脂層不易分離的半導(dǎo)體器件，并提供了其制造方法。
文檔編號(hào)H01L23/522GK1467838SQ03106338
公開(kāi)日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2003年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月10日
發(fā)明者大塚敏志, 福山俊一, 一, 大 敏志 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社