[发明专利]互连结构及其制造方法

权利要求书

1.一种集成电路器件的多层互连部件的互连结构，所述互连结构包括：

第一层间介电(ILD)层；

第二层间介电层，设置在所述第一层间介电层上方；

第一铜互连件，设置在所述第一层间介电层中；

第二铜互连件，设置在所述第二层间介电层中；以及

氮化铝接触蚀刻停止层(CESL)，设置在所述第一铜互连件的部分和所述第二层间介电层之间以及所述第一层间介电层和所述第二层间介电层之间，其中，所述第二铜互连件延伸穿过所述氮化铝接触蚀刻停止层以物理接触所述第一铜互连件，并且进一步其中，所述氮化铝接触蚀刻停止层和所述第一铜互连件之间的界面处的表面氮浓度大于或等于约20at％。

2.根据权利要求1所述的互连结构，其中，所述氮化铝接触蚀刻停止层的密度为约2.70g/cm³至约2.80g/cm³。

3.根据权利要求1所述的互连结构，其中，所述氮化铝接触蚀刻停止层的介电常数为约7.2至约7.4。

4.根据权利要求1所述的互连结构，其中，所述氮化铝接触蚀刻停止层具有小于或等于约3nm的厚度。

5.根据权利要求1所述的互连结构，其中，所述氮化铝接触蚀刻停止层的氮浓度为约42原子百分比(at％)至约48at％。

6.根据权利要求1所述的互连结构，其中，所述第一铜互连件包括铜主体层以及设置在所述氮化铝接触蚀刻停止层和所述铜主体层之间的氮化钴覆盖层，其中，所述氮化铝接触蚀刻停止层的第一氮浓度大于所述氮化钴覆盖层的第二氮浓度。

7.根据权利要求6所述的互连结构，其中，所述第一铜互连件还包括设置在所述铜主体层和所述第一层间介电层之间的氮化钽扩散阻挡层，其中，所述氮化钽扩散阻挡层的第三氮浓度大于所述氮化钴覆盖层的所述第二氮浓度。

8.根据权利要求1所述的互连结构，还包括：

氧掺杂的碳化硅接触蚀刻停止层，设置在所述氮化铝接触蚀刻停止层上方；以及

氧化铝接触蚀刻停止层，设置在所述氧掺杂的碳化硅接触蚀刻停止层上方，其中，所述第二铜互连件延伸穿过所述氧掺杂的碳化硅接触蚀刻停止层和所述氧化铝接触蚀刻停止层。

9.一种集成电路器件的多层互连部件的互连结构，所述互连结构包括：

第一互连件，设置在介电层中，其中，所述第一互连件具有：

铜主体层，

第一金属氮化物层，设置为沿所述铜主体层的侧壁，其中，所述第一金属氮化物层设置在所述铜主体层和所述介电层之间，

第二金属氮化物层，设置为沿所述铜主体层的顶部，其中，所述第一金属氮化物层包括第一金属，并且所述第二金属氮化物层包括第二金属，以及

第三金属氮化物层，设置在所述第二金属氮化物层上方，其中，所述第三金属氮化物层包括第三金属，其中，所述第三金属、所述第二金属以及所述第一金属不同；以及

第二互连件，设置在所述介电层中并且穿过所述第三金属氮化物层延伸至所述第一互连件。

10.一种制造互连结构的方法，包括：

在层间介电(ILD)层中形成铜互连件；

在所述铜互连件和所述层间介电层上方沉积金属氮化物接触蚀刻停止层(CESL)，其中，所述金属氮化物接触蚀刻停止层和所述铜互连件之间的界面区域具有第一表面氮浓度；以及

实施氮等离子体处理以修改所述金属氮化物接触蚀刻停止层和所述铜互连件之间的界面区域，其中，所述氮等离子体处理将所述第一表面氮浓度增大至最小化界面区域中铜空位的累积的第二表面氮浓度。