[發(fā)明專利]互連結(jié)構(gòu)及其制造方法、包括互連結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810149531.5
• 申請(qǐng)日: 2018-02-13
• 公開（公告）號(hào): CN108198801B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱慧瓏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H01L23/528
• 分類號(hào): H01L23/528;H01L21/768
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 倪斌

1.一種互連結(jié)構(gòu)，包括：

處于第一高度的第一互連線，至少包括沿第一方向延伸的第一部分；

處于比第一高度高的第二高度的第二互連線，至少包括沿與第一方向交叉的第二方向延伸的第二部分；

設(shè)于第一互連線的第一部分與第二互連線的第二部分之間用于將第一互連線和第二互連線電連接的過孔插塞，

其中，過孔插塞包括分別與第一部分的相對(duì)側(cè)壁實(shí)質(zhì)上平行延伸的第一對(duì)側(cè)壁以及分別與第二部分的相對(duì)側(cè)壁實(shí)質(zhì)上平行延伸的第二對(duì)側(cè)壁；第一互連線、第二互連線和過孔插塞中至少之一包括金屬元素與半導(dǎo)體元素的化合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中，在俯視圖中，過孔插塞與第一部分和第二部分的相交部分實(shí)質(zhì)上中心對(duì)準(zhǔn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中，過孔插塞的第二對(duì)側(cè)壁分別與第二部分的相對(duì)側(cè)壁實(shí)質(zhì)上共面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中，過孔插塞的第一對(duì)側(cè)壁相對(duì)于第一部分的相對(duì)側(cè)壁分別縮進(jìn)基本上相同的距離。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中，過孔插塞包括的金屬元素與半導(dǎo)體元素的化合物中至少部分半導(dǎo)體元素不同于第一互連線和/或第二互連線包括的金屬元素與半導(dǎo)體元素的化合物中的半導(dǎo)體元素。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中，所述化合物包括硅化物、鍺化物或硅鍺化物中至少之一。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其中，所述化合物中的金屬元素包括Ni、Pt、Co、Ti和Ru中至少之一，半導(dǎo)體元素包括硅和鍺中至少之一。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，還包括：

處于第一高度的第三互連線，至少包括沿第一方向延伸的第三部分；

處于第二高度的第四互連線，至少包括沿第二方向延伸的第四部分；以及

在第三互連線的第三部分與第四互連線的第四部分相交之處設(shè)有第三部分和第四部分之間的空隙或低k介質(zhì)材料。

9.一種制造互連結(jié)構(gòu)的方法，包括：

在層間電介質(zhì)層上依次形成第一互連線材料層和過孔插塞材料層；

按照第一互連線的布局，對(duì)過孔插塞材料層和第一互連線材料層進(jìn)行構(gòu)圖，從而由第一互連線材料層形成第一互連線，其中，第一互連線至少包括沿第一方向延伸的第一部分；

進(jìn)一步升高層間電介質(zhì)層至與過孔插塞材料層的頂面實(shí)質(zhì)上齊平；

在層間電介質(zhì)層上形成第二互連線材料層；以及

按照第二互連線的布局，對(duì)第二互連線材料層和過孔插塞材料層進(jìn)行構(gòu)圖，從而由第二互連線材料層形成第二互連線，其中，第二互連線至少包括沿與第一方向交叉的第二方向延伸的第二部分，從而在第一部分與第二部分相交之處由過孔插塞材料層形成過孔插塞。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括：

相對(duì)于第一互連線和第二互連線，選擇性刻蝕選定的過孔插塞，以去除該選定的過孔插塞。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括：

進(jìn)一步升高層間電介質(zhì)層，但至少部分地保留第一部分和第二部分相交之處由于過孔插塞的去除而留下的空隙。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，

第一互連線材料層包括第一半導(dǎo)體材料，過孔插塞材料層包括第二半導(dǎo)體材料，

對(duì)過孔插塞材料層和第一互連線材料層進(jìn)行構(gòu)圖包括：

按照第一互連線的布局，對(duì)過孔插塞材料層進(jìn)行構(gòu)圖；

在過孔插塞材料層的表面上形成保護(hù)層；

以表面上形成有保護(hù)層的過孔插塞材料層為掩模，對(duì)第一互連線材料層進(jìn)行構(gòu)圖，該方法還包括：

在存在保護(hù)層的情況下，使金屬與構(gòu)圖后的第一互連線材料層發(fā)生反應(yīng)，以生成低阻材料；

去除保護(hù)層。