[發(fā)明專利]互連結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410795262.1
• 申請日: 2014-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN105374794B
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/522
• 分類號(hào): H01L23/522;H01L23/532;H01L21/768
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本發(fā)明公開了一種互連結(jié)構(gòu)和形成互連結(jié)構(gòu)的方法?；ミB結(jié)構(gòu)包括位于襯底上方的接觸層；位于接觸層上方的介電層，其中，介電層具有開口，開口暴露接觸層的部分；位于接觸層的暴露部分上方的硅化物層；沿著開口的側(cè)壁的阻擋層；位于阻擋層上方的合金層；位于合金層上方的膠合層以及位于膠合層上方的導(dǎo)電插塞。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及互連結(jié)構(gòu)及其形成方法。

背景技術(shù)

集成芯片的制造可以寬泛地分為兩個(gè)主要的部分，前道(FEOL)制造和后道(BEOL)制造。FEOL制造包括半導(dǎo)體襯底內(nèi)的器件(例如晶體管、電容器、電阻器等)的形成。BEOL制造包括設(shè)置在半導(dǎo)體襯底之上的一個(gè)或多個(gè)絕緣介電層內(nèi)包括的一個(gè)或多個(gè)金屬互連層的形成。BEOL的金屬互連層將FEOL的獨(dú)立器件電連接至集成芯片的外部插腳。

隨著半導(dǎo)體器件規(guī)格的尺寸減小，有傾向于用于通常在金屬互連材料和介電材料之間形成的擴(kuò)散阻擋層的更薄的膜的趨勢。因此，在領(lǐng)域中產(chǎn)生對于形成集成芯片的互連結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方法的需求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種互連結(jié)構(gòu)，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(cè)壁；合金層，位于所述阻擋層上方；膠合層，位于所述合金層上方；以及導(dǎo)電插塞，位于所述膠合層上方。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述接觸層包括硅、硅鍺、磷化硅、碳化硅或它們的組合。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，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。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述硅化物層的厚度在從約至約的范圍內(nèi)。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述阻擋層是金屬氧化物層。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述阻擋層是金屬氧化物層；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)。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述阻擋層的厚度在從約至約的范圍內(nèi)。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述合金層包括主金屬和添加金屬。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述合金層包括主金屬和添加金屬；其中，所述主金屬包括鎳、鈷、鈦、鎢或它們的組合。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述合金層包括主金屬和添加金屬；其中，所述添加金屬包括錳。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述合金層包括主金屬和添加金屬；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約0.01原子百分比(at％)至約25原子百分比(at％)的范圍內(nèi)。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述合金層的厚度在從約至約的范圍內(nèi)。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述阻擋層和所述合金層包括相同的化學(xué)元素。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述阻擋層和所述合金層包括相同的化學(xué)元素；其中，所述相同的化學(xué)元素是錳。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述膠合層包括氮化鈦、氮化鉭或它們的組合。

在上述互連結(jié)構(gòu)中，其中，所述膠合層的厚度在從約至約的范圍內(nèi)。