[发明专利]互连结构及其制作方法

说明书

本发明提供一种互连结构及其制作方法，互连结构的制作方法包括提供衬底；在所述衬底上形成层间介质层；对所述层间介质层的表面进行第一等离子体处理；在第一等离子体处理的步骤之后，刻蚀所述层间介质层以在所述层间介质层中形成通孔；在通孔中填充金属以形成导电插塞。互连结构包括：衬底；形成于所述衬底上的层间介质层，所述层间介质层的表面具有一含碳量高于所述层间介质层含碳量的富碳材料层；形成于所述层间介质层以及富碳材料层中的插塞本发明的有益效果在于：尽量保证形成的通孔的侧壁不产生缺口，进而提高了互连结构的质量。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种互连结构及其制作方法。

背景技术

随着半导体集成电路技术的不断发展，半导体器件尺寸和互连结构尺寸不断减小，金属连线/插塞之间的间距也正相应的缩小，但是这容易导致金属连线/插塞之间发生串扰以及电阻电容延迟(RC delay)。现有技术采用降低层间介质层的介电常数来降低串扰以及电阻电容延迟。

为了能使层间介质层的介电常数尽量低，现有技术中常采用疏松多孔的低k或者超低k材料形成所述层间介质层。但是这种疏松多孔结构的层间介质层容易受到损伤，在层间介质层中形成通孔时，作为通孔部分侧壁的层间介质层会因受到损伤而导致形成的通孔侧壁不平整，这会影响后续在通孔中形成插塞或者互连线难以填充所述通孔，甚至还会导致金属连线/插塞之间发生短路。

因此，如何提高形成的互连结构的质量，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种互连结构及其制作方法，以提高形成的互连结构的质量。

为解决上述问题，本发明提供一种互连结构的制作方法，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成层间介质层；

对所述层间介质层的表面进行第一等离子体处理；

在第一等离子体处理的步骤之后，刻蚀所述层间介质层以在所述层间介质层中形成通孔；

在通孔中填充金属以形成导电插塞。

可选的，形成具有多孔结构的层间介质层。

可选的，形成层间介质层的步骤包括：

将致孔材料与致孔剂一同沉积于所述衬底上，以形成一材料层；

采用紫外光照射所述材料层，使致孔剂形成液体或者气体排出所述材料层，进而形成所述具有多孔结构的层间介质层；

在紫外光照射之后，所述层间介质层的表面还形成有二氧化硅层；

所述第一等离子体处理的步骤包括：采用等离子去除所述二氧化硅层。

可选的，第一等离子体处理的步骤包括：

采用氢离子进行所述第一等离子体处理。

可选的，第一等离子体处理的步骤包括：采用所述氢气进行所述第一等离子体处理，使第一等离子体处理设备的功率在50～5000瓦的范围内，氢气的流量在100～3000标况毫升每分的范围内，等离子体处理的压强在0.001～10托的范围内。

可选的，在第一等离子体处理的步骤之后，形成通孔的步骤之前，所述制作方法还包括：

采用含碳气体对所述层间介质层表面进行第二等离子体处理，使所述层间介质层表面的碳含量增加，进而形成一含碳量高于所述层间介质层含碳量的富碳材料层。

可选的，采用的含碳气体包括甲烷。

可选的，进行第二等离子体处理的步骤中，还采用氮气作为甲烷的载气，甲烷与氮气的比率在0.1：100～100：0.1的范围内。