[發明專利]互連結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201610620762.0
• 申請日: 2016-08-01
• 公開（公告）號: CN107680932B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 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;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/52
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉倜

1.一種互連結構的制造方法，其特征在于，包括：

提供襯底結構，所述襯底結構包括：

襯底；

在所述襯底上的第一電介質層；和

在所述襯底上貫穿所述第一電介質層的金屬互連線；

去除金屬互連線兩側的第一電介質層以形成凹陷；

在金屬互連線暴露的表面上形成石墨烯層，其中，在形成所述石墨烯層時還在所述凹陷下的所述襯底上形成非晶碳層；

沉積第二電介質層以填充所述凹陷并覆蓋所述石墨烯層。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述襯底結構還包括：

在所述襯底和所述第一電介質層之間的第一阻擋層；

所述金屬互連線貫穿所述第一電介質層和所述第一阻擋層。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述在金屬互連線暴露的表面上形成石墨烯層的步驟包括：

在金屬互連線暴露的表面上形成石墨烯層，并在暴露的第一阻擋層上形成所述非晶碳層。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述襯底結構還包括：

在所述金屬互連線的底面和側面上的第二阻擋層。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述去除金屬互連線兩側的第一電介質層以形成凹陷的步驟包括：

去除金屬互連線兩側的第一電介質層，以暴露金屬互連線的側面上的第二阻擋層的一部分；

去除暴露的第二阻擋層以形成所述凹陷。

6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述提供襯底結構的步驟包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成第一阻擋層；

在所述第一阻擋層上形成第一電介質層；

在所述第一電介質層上形成圖案化的第一硬掩模；

以所述圖案化的第一硬掩模為掩模依次刻蝕所述第一電介質層和所述第一阻擋層，以形成到所述襯底的通孔；

在所述通孔的側壁上形成第二阻擋層；

沉積金屬以在所述通孔中填充金屬；

執行平坦化工藝并去除所述圖案化的第一硬掩模，以暴露剩余的第一電介質層，從而形成所述襯底結構。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述通孔是大馬士革結構的通孔；

所述以所述圖案化的第一硬掩模為掩模依次刻蝕所述第一電介質層和所述第一阻擋層，以形成到所述襯底的通孔包括：

以所述圖案化的第一硬掩模為掩?？涛g所述第一電介質層，以形成第一開口和第二開口；

在所述第一開口上形成圖案化的第二硬掩模；

以所述圖案化的第一硬掩模和第二硬掩模為掩模繼續刻蝕所述第一電介質層，以形成第三開口；

去除所述圖案化的第二硬掩模；

以所述圖案化的第一硬掩模對剩余的第一電介質層和所述第一阻擋層進行刻蝕，從而形成到襯底的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔包括第一開口和第三開口，所述第二通孔由所述第二開口形成而來。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述石墨烯層包括氟化石墨烯層。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，通過化學氣相沉積CVD的方式形成石墨烯層，工藝條件包括：

反應氣體包括甲烷、氫氣和載流氣體；

反應溫度為600℃至1500℃；

反應時間為5-300min；

其中，載流氣體的流量為50-10000sccm，甲烷的流量和載流氣體的流量之比為0.05％-50％，氫氣的流量和載流氣體的流量之比為0.05％-50％。

10.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

對所述第二電介質層進行平坦化。

11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括：

在所述第二電介質層上形成用于另一互連結構的第三電介質層。