[實用新型]金屬連接結構

有效

• 申請號: 201820874462.X
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN208433368U
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 劉峻
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/48
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 董琳

本實用新型涉及一種金屬連接結構，所述金屬連接結構包括：第一基底，所述第一基底包括第一介質層和位于所述第一介質層內的第一金屬通孔；位于所述第一基底表面的第二基底，所述第二基底包括第二介質層和位于所述第二介質層內的第二金屬通孔，所述第二金屬通孔表面與所述第一金屬通孔表面鍵合連接；所述第二金屬通孔側壁和第二介質層之間具有第二阻擋層，所述第二阻擋層為非金屬材料。上述金屬連接結構能夠避免所述金屬連接結構的金屬向外擴散，提高產品的可靠性。

技術領域

本實用新型涉及半導體技術領域，尤其涉及一種金屬連接結構。

背景技術

近年來，閃存(Flash Memory)存儲器的發展尤為迅速。閃存存儲器的主要特點是在不加電的情況下能長期保持存儲的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重寫等優點，因而在微機、自動化控制等多項領域得到了廣泛的應用。為了進一步提高閃存存儲器的位密度(Bit Density)，同時減少位成本(Bit Cost)，三維的閃存存儲器(3D NAND)技術得到了迅速發展。

在3D NAND閃存結構中，包括存儲陣列結構以及位于存儲陣列結構上方的CMOS電路結構，所述存儲陣列結和CMOS電路結構通常分別形成于兩個不同的晶圓上，然后通過鍵合方式，將CMOS電路晶圓鍵合到存儲陣列結構上方。存儲陣列結構的金屬通孔與CMOS電路結構中的金屬通孔鍵合連接。

但是，現有技術中存儲陣列結構與CMOS電路結構的金屬通孔接觸面的金屬容易擴散進入周圍的介質層中，導致產品的可靠性下降。

如何避免金屬通孔接觸面的金屬擴散至介質層中，是目前亟待解決的問題。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種金屬連接結構，可以避免金屬擴散，提高產品的可靠性。

本實用新型的技術方案提供一種金屬連接結構，包括：第一基底，所述第一基底包括第一介質層和位于所述第一介質層內的第一金屬通孔；位于所述第一基底表面的第二基底，所述第二基底包括第二介質層和位于所述第二介質層內的第二金屬通孔，所述第二金屬通孔表面與所述第一金屬通孔表面鍵合連接；所述第二金屬通孔側壁和第二介質層之間具有第二阻擋層，所述第二阻擋層為非金屬材料。

可選的，所述第一介質層包括層間介質層和位于所述層間介質層表面的第一阻擋層；所述第二阻擋層表面與所述第一阻擋層表面鍵合。

可選的，所述第二金屬通孔的材料在所述第二阻擋層內的擴散速率小于在所述第二介質層內的擴散速率。

可選的，所述第二阻擋層的材料包括氮化硅、碳化硅以及BLOk中的至少一種

可選的，所述第二阻擋層厚度為15nm～50nm。

可選的，所述第一金屬通孔表面在所述第二金屬通孔表面的投影完全位于所述第二金屬通孔表面內。

可選的，所述第一基底內還形成有存儲陣列結構，所述第一金屬通孔底部連接所述存儲陣列結構；所述第二基底內還形成有CMOS電路結構，所述第二金屬通孔底部連接所述CMOS電路結構。

可選的，所述第二阻擋層環繞所述第二金屬通孔呈封閉環狀。

本實用新型的金屬互連結構在第二金屬通孔與第二介質層之間形成有第二阻擋層，所述第二阻擋層形貌完整，在所述第二金屬通孔周圍形成密閉環，阻擋所述第二金屬通孔或第一金屬通孔的金屬材料向外發生擴散，從而可以提高產品的可靠性。

附圖說明

圖1至圖5為本實用新型一具體實施方式的金屬連接結構的形成過程的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型提供的金屬連接結構及其形成方法的具體實施方式做詳細說明。