[發明專利]半導體互連結構及其制作方法

有效

• 申請號: 201310247932.1
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN104241194B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 周鳴
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/532
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 吳貴明,張永明

1.一種半導體互連結構的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

在半導體器件層上形成第一介質層；

在所述第一介質層上形成金屬互連層，并對所述金屬互連層進行化學機械拋光，得到上表面與第一介質層上表面在同一平面的金屬互連層；

以硼氮有機化合物為原料，利用等離子體化學氣相沉積法在所述金屬互連層上形成硼氮膜；

在所述半導體器件層具有所述硼氮膜的表面上形成金屬粘附層；

在所述金屬粘附層上形成擴散阻擋層；

在所述擴散阻擋層上形成第二介質層。

2.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述利用等離子體化學氣相沉積法在所述金屬互連層上形成硼氮膜的過程包括：

采用硼氮有機化合物對所述半導體器件層進行浸漬；

在所述金屬互連層上，進行等離子體化學氣相原位沉積所述硼氮有機化合物形成所述硼氮膜。

3.根據權利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述采用硼氮有機化合物對所述半導體器件層進行浸漬的過程包括：在等離子反應腔體內，通入流量為100～2000sccm的硼氮有機化合物，且氣體壓強為0.1～7torr，氣體溫度為10～400℃，浸漬時間為1～100s。

4.根據權利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述等離子體原位沉積硼氮有機化合物的過程包括：在等離子反應腔體內，通入流量為100～2000sccm的硼氮有機化合物，100～2000sccm的氦氣，氣體壓強為0.1～7torr，氣體溫度為10～400℃，反應功率為100～2000W。

5.根據權利要求1至4中任一項所述的制作方法，其特征在于，所述硼氮有機化合物選自環硼氮烷、N,N,N-三甲基環硼氮烷、N,N,N-三乙基環硼氮烷、N,N-二甲基-N-乙基環硼氮烷、N,N-二乙基-N-甲基環硼氮烷、B,B,B-三(正丁基)環硼氮烷、N,N,N-新戊基環硼氮烷、N,N,N-三(1,2-二甲基丙基)環硼氮烷、N,N,N-三(環己基)環硼氮烷中的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述硼氮膜的厚度為

7.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一介質層和所述第二介質層的材質為SiOCH、氧化硅、氮化硅、氟硅玻璃或摻雜碳的氧化硅。

8.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金屬互連層的材質為銅或鋁。

9.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述金屬粘附層的材質為含碳的氮化硅，所述擴散阻擋層的材質選自鉭和氮化鉭中的一種或兩種的混合物。

10.一種半導體互連結構，其特征在于，所述半導體互連結構包括：

第一介質層，位于半導體器件層上；

金屬互連層，設置在所述第一介質層中；

硼氮膜，位于所述金屬互連層遠離所述半導體器件層的表面上，所述硼氮膜以硼氮有機化合物為原料，利用等離子體化學氣相沉積法在所述金屬互連層上形成；

金屬粘附層，位于所述半導體器件層的具有所述硼氮膜的表面上；

擴散阻擋層，位于所述金屬粘附層的遠離所述半導體器件層的表面上；

第二介質層，位于所述擴散阻擋層的遠離所述半導體器件層的表面上。

11.根據權利要求10所述的半導體互連結構，其特征在于，所述硼氮膜的厚度為

12.根據權利要求10所述的半導體互連結構，其特征在于，所述第一介質層和所述第二介質層的材質為SiOCH、氧化硅、氮化硅、氟硅玻璃或摻雜碳的氧化硅。

13.根據權利要求10所述的半導體互連結構，其特征在于，所述金屬互連層的材質為銅或鋁。

14.根據權利要求10所述的半導體互連結構，其特征在于，所述金屬粘附層的材質為含碳的氮化硅，所述擴散阻擋層的材質選自鉭和氮化鉭中的一種或兩種的混合物。