[發明專利]互連結構及其制造方法

在審

• 申請號: 202110184546.7
• 申請日: 2021-02-10
• 公開（公告）號: CN113284876A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 李回;黃柏翔;黃文社;王仁宏;宋述仁;紀志堅;李佩璇
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/528
• 分類號: H01L23/528;H01L23/532;H01L21/768
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

1.一種集成電路器件的多層互連部件的互連結構，所述互連結構包括：

第一層間介電(ILD)層；

第二層間介電層，設置在所述第一層間介電層上方；

第一銅互連件，設置在所述第一層間介電層中；

第二銅互連件，設置在所述第二層間介電層中；以及

氮化鋁接觸蝕刻停止層(CESL)，設置在所述第一銅互連件的部分和所述第二層間介電層之間以及所述第一層間介電層和所述第二層間介電層之間，其中，所述第二銅互連件延伸穿過所述氮化鋁接觸蝕刻停止層以物理接觸所述第一銅互連件，并且進一步其中，所述氮化鋁接觸蝕刻停止層和所述第一銅互連件之間的界面處的表面氮濃度大于或等于約20at％。

2.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述氮化鋁接觸蝕刻停止層的密度為約2.70g/cm³至約2.80g/cm³。

3.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述氮化鋁接觸蝕刻停止層的介電常數為約7.2至約7.4。

4.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述氮化鋁接觸蝕刻停止層具有小于或等于約3nm的厚度。

5.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述氮化鋁接觸蝕刻停止層的氮濃度為約42原子百分比(at％)至約48at％。

6.根據權利要求1所述的互連結構，其中，所述第一銅互連件包括銅主體層以及設置在所述氮化鋁接觸蝕刻停止層和所述銅主體層之間的氮化鈷覆蓋層，其中，所述氮化鋁接觸蝕刻停止層的第一氮濃度大于所述氮化鈷覆蓋層的第二氮濃度。

7.根據權利要求6所述的互連結構，其中，所述第一銅互連件還包括設置在所述銅主體層和所述第一層間介電層之間的氮化鉭擴散阻擋層，其中，所述氮化鉭擴散阻擋層的第三氮濃度大于所述氮化鈷覆蓋層的所述第二氮濃度。

8.根據權利要求1所述的互連結構，還包括：

氧摻雜的碳化硅接觸蝕刻停止層，設置在所述氮化鋁接觸蝕刻停止層上方；以及

氧化鋁接觸蝕刻停止層，設置在所述氧摻雜的碳化硅接觸蝕刻停止層上方，其中，所述第二銅互連件延伸穿過所述氧摻雜的碳化硅接觸蝕刻停止層和所述氧化鋁接觸蝕刻停止層。

9.一種集成電路器件的多層互連部件的互連結構，所述互連結構包括：

第一互連件，設置在介電層中，其中，所述第一互連件具有：

銅主體層，

第一金屬氮化物層，設置為沿所述銅主體層的側壁，其中，所述第一金屬氮化物層設置在所述銅主體層和所述介電層之間，

第二金屬氮化物層，設置為沿所述銅主體層的頂部，其中，所述第一金屬氮化物層包括第一金屬，并且所述第二金屬氮化物層包括第二金屬，以及

第三金屬氮化物層，設置在所述第二金屬氮化物層上方，其中，所述第三金屬氮化物層包括第三金屬，其中，所述第三金屬、所述第二金屬以及所述第一金屬不同；以及

第二互連件，設置在所述介電層中并且穿過所述第三金屬氮化物層延伸至所述第一互連件。

10.一種制造互連結構的方法，包括：

在層間介電(ILD)層中形成銅互連件；

在所述銅互連件和所述層間介電層上方沉積金屬氮化物接觸蝕刻停止層(CESL)，其中，所述金屬氮化物接觸蝕刻停止層和所述銅互連件之間的界面區域具有第一表面氮濃度；以及

實施氮等離子體處理以修改所述金屬氮化物接觸蝕刻停止層和所述銅互連件之間的界面區域，其中，所述氮等離子體處理將所述第一表面氮濃度增大至最小化界面區域中銅空位的累積的第二表面氮濃度。