[发明专利]包括通孔的结构及其制造方法

权利要求书

1.一种结构，包括：

金属布线，与其上的介电层具有无衬界面；

通孔，从该金属布线向上延伸穿过该介电层；以及

难熔金属环，从该通孔的侧面部分沿着该无衬界面延伸。

2.如权利要求1所述的结构，其中该通孔包括在该金属布线中的基本截头圆锥形的部分。

3.如权利要求1所述的结构，其中该难熔金属环包括选自由钽(Ta)、钛(Ti)、钨(W)、钌(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)和铂(Pt)中的至少一种构成的组的材料。

4.如权利要求1所述的结构，还包括在该通孔周围的第一衬垫，该第一衬垫包括该难熔金属。

5.如权利要求4所述的结构，还包括在该通孔周围形成第二衬垫，该第二衬垫包括至少一金属扩散阻挡层和金属籽层。

6.如权利要求5所述的结构，其中该至少一金属扩散阻挡层选自包括钽、氮化钽、钛、氮化钛、钨、氮化钨、钌、以及氮化钌的组。

7.如权利要求5所述的结构，其中该金属布线包括铜，该金属籽层选自包括铜、铜铝、铜铱、铜镍、以及铜钌中的至少一种的组。

8.如权利要求1所述的结构，其中该金属布线位于另一介电层中，且还包括在该金属布线和该另一介电层之间的衬垫。

9.如权利要求1所述的结构，其中该介电层包括与该金属布线形成无衬界面的阻挡层、以及在该阻挡层上方的层间电介质。

10.一种方法，包括：

设置金属布线于第一介电层中；

在该金属布线上形成第二介电层以在该金属布线和该第二介电层之间形成无衬界面；

形成穿过该第二介电层且到该金属布线中的开口；

在该第二介电层下从该开口制作底切；

形成难熔金属环于该底切中；以及

用金属填充该开口以形成通孔。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述设置包括仅沿该金属布线的底部和侧面设置衬垫于该金属布线和该第一介电层之间。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述形成开口包括进行镶嵌工艺以在该第一介电层中形成所述开口，且进行气体溅射工艺以将该开口延伸到该金属布线中。

13.如权利要求10所述的方法，其中所述制作底切包括进行各向异性湿法/干法蚀刻。

14.如权利要求10所述的方法，还包括在所述填充之前形成第一衬垫于该开口中，该第一衬垫包括该难熔金属。

15.如权利要求14所述的方法，还包括在所述填充之前形成第二衬垫于该开口中，该第二衬垫包括至少一金属扩散阻挡层和金属籽层。

16.如权利要求15所述的方法，其中该至少一金属扩散阻挡层选自包括钽、氮化钽、钛、氮化钛、钨、氮化钨、钌、以及氮化钌的组。

17.如权利要求15所述的方法，其中该金属布线包括铜，该金属籽层选自包括铜、铜铝、铜铱、铜镍、以及铜钌中的至少一种的组。

18.一种结构，包括：

铜布线，与其上的介电层具有无衬界面；

通孔，从该铜布线向上延伸穿过该介电层，该通孔包括在该铜布线中的基本截头圆锥形的部分；

在该通孔周围的第一衬垫，该第一衬垫包括难熔金属；以及

难熔金属环，从该通孔的侧面部分沿该无衬界面延伸。

19.如权利要求18所述的结构，其中该难熔金属环包括选自由钽(Ta)、钛(Ti)、钨(W)、钌(Ru)、铱(Ir)、铑(Rh)和铂(Pt)中的至少一种构成的组的材料。

20.如权利要求18所述的结构，其中该介电层包括与该铜布线形成该无衬界面的阻挡层、以及在该阻挡层上方的层间电介质。