[實用新型]一種降低應力遷移的金屬互連結構

有效

• 申請號: 201820572220.5
• 申請日: 2018-04-20
• 公開（公告）號: CN208028059U
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 姚斌;陳雷剛
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L23/535
• 分類號: H01L23/535
• 代理公司: 上海申新律師事務所 31272
• 代理人: 俞滌炯

一種降低應力遷移的金屬互連結構，其屬于半導體領域的技術，包括：相鄰設置的下金屬層和上金屬層，所述下金屬層和所述上金屬層之間設有介質層；連接通孔，所述連接通孔設置于所述介質層，所述連接通孔上端與所述上金屬層相連，所述連接通孔的下端通過一呈條形的窄金屬層與所述下金屬層相連；多個偽通孔，所述偽通孔為設置于所述介質層中的盲孔，所述偽通孔的開口與所述下金屬層相接。該技術方案的有益效果是：本實用新型能夠通過溝槽阻礙空位擴散，并且通過偽通孔對應金屬層中的應力梯度進行分散，能夠有效的阻礙下金屬層和窄金屬層處的空位聚集并降低該處的應力，從而能夠降低應力遷移。

技術領域

本實用新型涉及的是一種半導體領域的技術，具體是一種降低應力遷移的金屬互連結構。

背景技術

隨著半導體技術的不斷進步，集成電路的集成度增加，而體積逐漸減小，因此，已經沒有足夠的面積來制作所需的金屬內連線。為了增加內連線結構而節省體積，目前集成電路結構大都采用多層金屬內連線結構。

應力遷移是指互連金屬與阻擋層、覆蓋層和層間介質材料之間的熱膨脹系數不同，使得互連系統中存在殘余應力，在殘余應力的作用下，由金屬內部缺陷及晶粒生長產生的空位沿著應力梯度方向移動，并聚集成為空洞，從而導致失效。

互連系統中，熱機械應力之間的相互作用和空位擴散共同作用導致了應力遷移。

如圖1-2所示，傳統的金屬互連結構中，包括了下金屬層100、上金屬層300，上金屬層300和下金屬層100通過連接通孔500相連，連接通孔500貫穿整個介質層400。介質層400位于上金屬層300和下金屬層 100之間，位于介質層400中的連接通孔500中填充金屬，上層金屬和下層金屬通過連接通孔500中填充的金屬相連。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術存在的上述不足，提出一種降低應力遷移的金屬互連結構。本實用新型能夠通過溝槽阻礙空位擴散，并且通過偽通孔對應金屬層中的應力梯度進行分散，能夠有效的阻礙下金屬層和窄金屬層處的空位聚集并降低該處的應力，從而能夠降低應力遷移。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

本實用新型涉及一種降低應力遷移的金屬互連結構，包括：

相鄰設置的下金屬層和上金屬層，所述下金屬層和所述上金屬層之間設有介質層；

連接通孔，所述連接通孔設置于所述介質層，所述連接通孔上端與所述上金屬層相連，所述連接通孔的下端通過一呈條形的窄金屬層與所述下金屬層相連；

多個偽通孔，所述偽通孔為設置于所述介質層中的盲孔，所述偽通孔的開口與所述下金屬層相接。

優選的，該降低應力遷移的金屬互連結構，其中，所述下金屬層的上表面開設有一溝槽，所述溝槽位于所述下金屬層和所述窄金屬層的連接處。

優選的，該降低應力遷移的金屬互連結構，其中，所述溝槽呈條形，所述溝槽的長度方向與所述窄金屬層的長度方向相垂直。

優選的，該降低應力遷移的金屬互連結構，其中，所述溝槽呈L字形，所述溝槽的一邊垂直于所述窄金屬層的長度方向。

優選的，該降低應力遷移的金屬互連結構，其中，所述溝槽呈正方形，所述溝槽的一邊垂直于所述窄金屬層的長度方向。

優選的，該降低應力遷移的金屬互連結構，其中，所述偽通孔均勻排列于所述窄金屬層的兩側。

優選的，該降低應力遷移的金屬互連結構，其中，所述窄金屬層的兩側的所述偽通孔組成多個條形隊列，每一所述條形隊列的延伸方向與所述窄金屬層的長度方向平行。

優選的，該降低應力遷移的金屬互連結構，其中，所述窄金屬層的兩側分別設置兩條或三條所述條形隊列。