[發明專利]互連結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201410795262.1
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號: CN105374794B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 林瑀宏;傅美惠;林威戎;周友華;許嘉麟;黃宏麟;林士琦
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/522
• 分類號: H01L23/522;H01L23/532;H01L21/768
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種互連結構，包括：

接觸層，位于襯底上方；

介電層，位于所述接觸層上方，其中，所述介電層具有開口，所述開口暴露所述接觸層的部分；

硅化物層，位于所述接觸層的暴露部分上方；

阻擋層，沿著所述開口的側壁；

合金層，位于所述阻擋層和所述硅化物層上方，其中，所述阻擋層插入在所述合金層和所述介電層之間，所述合金層與所述硅化物層接觸；

膠合層，位于所述合金層上方；以及

導電插塞，位于所述膠合層上方。

2.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述接觸層包括硅、硅鍺、磷化硅、碳化硅或它們的組合。

3.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述硅化物層包括硅化鎳、硅化鈷、硅化鈦、硅化鎢或它們的組合。

4.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述硅化物層的厚度在從至的范圍內。

5.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述阻擋層是金屬氧化物層。

6.根據權利要求5所述的互連結構，其中，所述金屬氧化物層包括氧化錳(MnO_x)或氧化硅錳(MnSi_yO_z)。

7.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述阻擋層的厚度在從至的范圍內。

8.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述合金層包括主金屬和添加金屬。

9.根據權利要求8所述的互連結構，其中，所述主金屬包括鎳、鈷、鈦、鎢或它們的組合。

10.根據權利要求8所述的互連結構，其中，所述添加金屬包括錳。

11.根據權利要求8所述的互連結構，其中，所述合金層中的所述添加金屬與所述主金屬的比例在從0.01原子百分比(at％)至25原子百分比(at％)的范圍內。

12.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述合金層的厚度在從至的范圍內。

13.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述阻擋層和所述合金層包括相同的化學元素。

14.根據權利要求13所述的互連結構，其中，所述相同的化學元素是錳。

15.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述膠合層包括氮化鈦、氮化鉭或它們的組合。

16.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述膠合層的厚度在從至的范圍內。

17.一種互連結構，包括：

接觸層，位于襯底上方；

介電層，具有凹槽且位于所述接觸層上方，所述凹槽與所述接觸層的部分接觸；

硅化物層，位于所述接觸層的部分上方；

金屬氧化物層，沿著所述凹槽的側壁，所述金屬氧化物層包括第一金屬；

合金層，位于所述金屬氧化物層和所述硅化物層上方，所述合金層包括所述第一金屬和不同于所述第一金屬的第二金屬，其中，所述金屬氧化物層插入在所述合金層和所述介電層之間，所述合金層與所述硅化物層接觸；

膠合層，位于所述合金層上方；以及

導電插塞，位于所述膠合層上方。

18.根據權利要求17所述的互連結構，其中，所述第一金屬包括錳。

19.根據權利要求17所述的互連結構，其中，所述第二金屬包括鎳、鈷、鈦、鎢或它們的組合。

20.一種形成互連結構的方法，包括：

在接觸層上方形成介電層；

穿過所述介電層形成開口以暴露所述接觸層的部分；

沿著所述開口的側壁和所述接觸層的暴露部分形成合金層；

在所述合金層上方形成膠合層；

實施熱處理以形成沿著所述接觸層的所述暴露部分的硅化物層以及形成插入在所述介電層和所述合金層之間的阻擋層；以及

在所述開口中的所述膠合層上方形成導電插塞。