[发明专利]互连结构及其形成方法有效

申请号：	201310401313.3	申请日：	2013-09-05
公开（公告）号：	CN104425362B	公开（公告）日：	2018-07-10
发明（设计）人：	沈哲敏;李广宁	申请（专利权）人：	中芯国际集成电路制造（上海）有限公司
主分类号：	H01L21/768	分类号：	H01L21/768;H01L23/522
代理公司：	北京集佳知识产权代理有限公司 11227	代理人：	骆苏华
地址：	201203 ***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	扩散阻挡层互连结构插塞基底互连线凹陷通孔边缘形成通孔开口覆盖
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【权利要求书】：

1.一种互连结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底为硅基底；

在所述基底中形成通孔，所述通孔为硅穿通孔；

在所述通孔内形成Cu插塞，所述Cu插塞在所述通孔开口边缘形成了凹陷；

形成Cu插塞后，形成第一扩散阻挡层，所述第一扩散阻挡层覆盖所述凹陷，所述第一扩散阻挡层未覆盖Cu插塞的整个上表面，所述第一扩散阻挡层能够避免Cu从第二扩散阻挡层的断裂处扩散至互连线中；在所述基底、Cu插塞和第一扩散阻挡层上表面形成第二扩散阻挡层；在所述第二扩散阻挡层上形成互连线；或者，形成Cu插塞后，在所述基底和Cu插塞上形成第二扩散阻挡层，所述第二扩散阻挡层暴露出所述凹陷；形成第一扩散阻挡层，所述第一扩散阻挡层覆盖所述凹陷，所述第一扩散阻挡层未覆盖Cu插塞的整个上表面，所述第一扩散阻挡层能够避免Cu从第二扩散阻挡层的断裂处扩散至互连线中；在所述第一扩散阻挡层和第二扩散阻挡层上形成互连线；

其中，形成所述第一扩散阻挡层包括：

在所述基底和Cu插塞上形成第一扩散阻挡材料层；

在所述第一扩散阻挡材料层上形成图形化的光刻胶，所述图形化的光刻胶定义所述第一扩散阻挡层的位置；

以所述图形化的光刻胶为掩膜，刻蚀所述第一扩散阻挡材料层，得到所述第一扩散阻挡层，然后去除所述图形化的光刻胶。

2.如权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，形成Cu插塞的方法包括：

使用电镀法在所述通孔内和所述基底上表面形成Cu层；

使用化学机械研磨去除高出所述基底上表面的Cu层，在所述通孔内形成Cu插塞。

3.如权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述第一扩散阻挡层为树脂层。

4.如权利要求3所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述第一扩散阻挡层为BCB树脂层。

5.如权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述第二扩散阻挡层为Ta层、Ti层、TiN层和TaN层中的一层或几层。

6.如权利要求5所述的互连结构的形成方法，其特征在于，所述第二扩散阻挡层的厚度为

7.如权利要求1所述的互连结构的形成方法，其特征在于，在所述通孔内形成Cu插塞前，在所述通孔侧壁和底部形成第三扩散阻挡层，所述Cu插塞形成在所述第三扩散阻挡层上。