互連結(jié)構(gòu)及其形成方法
【專利摘要】一種互連結(jié)構(gòu)及其形成方法，所述互連結(jié)構(gòu)包括：半導(dǎo)體襯底；位于所述半導(dǎo)體襯底上的介質(zhì)層；位于所述半導(dǎo)體襯底上的第一金屬層，所述第一金屬層位于介質(zhì)層內(nèi)且第一金屬層的上表面低于所述介質(zhì)層的上表面，即第一金屬層上方具有凹槽；位于凹槽內(nèi)的第二金屬層，所述第二金屬層防止第一金屬層擴(kuò)散。本發(fā)明互連結(jié)構(gòu)及其形成方法通過在位于介質(zhì)層中第一金屬層表面沉積第二金屬層，防止第一金屬層中原子發(fā)生電遷移，進(jìn)而避免因第一金屬層中原子發(fā)生電遷移而造成的互連結(jié)構(gòu)性能退化或失效，提高所形成互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。
【專利說明】互連結(jié)構(gòu)及其形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種互連結(jié)構(gòu)及其形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有半導(dǎo)體工藝中，通常采用鋁作為互連結(jié)構(gòu)的材料；但是，由于銅具有更高的電導(dǎo)率和更好的抗電遷移特性，因此銅逐步取代鋁而被廣泛地應(yīng)用在超大規(guī)模集成電路的互連線中。然而，在銅作為互連線的過程中，發(fā)現(xiàn)銅易在介質(zhì)層內(nèi)快速擴(kuò)散，可能會導(dǎo)致很高的泄漏電流和介質(zhì)層擊穿，為此，需要在銅互連線與介質(zhì)層之間設(shè)置防止銅擴(kuò)散的阻擋層。
[0003]隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，特別是高性能邏輯器件尺寸的不斷減小，阻擋層也無法完全阻止銅從互連線頂部擴(kuò)散至介質(zhì)層中，使得介質(zhì)層同樣易被擊穿。
[0004]上述擊穿可分為兩種類型。一種是本征擊穿，即電壓一加到銅互連結(jié)構(gòu)中，電場強(qiáng)度就達(dá)到或超過銅互連結(jié)構(gòu)的介質(zhì)層擊穿臨界場強(qiáng)，介質(zhì)層中的電流瞬間變得很大，介質(zhì)層馬上被擊穿。另一種是與可靠性相關(guān)的時(shí)間相關(guān)介質(zhì)擊穿(Time Dependent DielectricBreakdown, TDDB),即施加在介質(zhì)層上的電場低于其本征擊穿場強(qiáng),并未引起本征擊穿，但經(jīng)歷一定時(shí)間后介質(zhì)層仍發(fā)生了擊穿。
[0005]造成與時(shí)間相關(guān)介質(zhì)擊穿的原因是由于芯片的集成度提高，互連線變得很細(xì)，在通電狀態(tài)下，其中的電流密度很大，在較高的電流密度作用下，互連線金屬層中的金屬離子會沿著電子運(yùn)動(dòng)反方向進(jìn)行遷移，這種現(xiàn)象稱之為電遷移，電遷移會使得金屬層因金屬離子的遷移在局部區(qū)域由質(zhì)量堆積(Pileup)而出現(xiàn)小丘(Hillocks)，或由質(zhì)量虧損出現(xiàn)空洞(Voids)而造成的器件或互連性能退化甚至失效。
[0006]因此，抑制銅互連線金屬層中銅離子的流失可以改善與時(shí)間相關(guān)介質(zhì)擊穿。由于銅互連線在形成過程中會接觸到氧化性刻蝕氣體，并難免會暴露在空氣中，所以銅表面的銅原子極易被氧化形成CuO，目前也有相關(guān)報(bào)道采用N2或H2等離子還原銅離子Cu，詳見Tsung-Kuei Kang 等人于 2004 年發(fā)表在 Journal of The Electrochemical Society 上題目為 Avoiding Cu Hillocks during the Plasma Process 的文章。但是，米用凡或112等離子還原的原理是基于:等離子體在高壓下電離成離子原子等，與銅互連線表面發(fā)生還原反應(yīng)，將CuO還原成Cu，但是金屬原子仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)，對抑制銅離子的流失、以及改善與時(shí)間相關(guān)介質(zhì)擊穿效果不明顯。
[0007]—種互連結(jié)構(gòu)或者互連結(jié)構(gòu)的形成方法，以抑制銅互連線中銅離子的流失，改善互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能成為目前亟待解決的問題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明解決的問題是提供一種互連結(jié)構(gòu)及其形成方法，防止互連結(jié)構(gòu)中金屬原子發(fā)生電遷移，提高包含所述互連結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。
[0009]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種互連結(jié)構(gòu)，包括:半導(dǎo)體襯底；位于所述半導(dǎo)體襯底上的介質(zhì)層；位于所述半導(dǎo)體襯底上的第一金屬層，所述第一金屬層位于介質(zhì)層內(nèi)且第一金屬層的上表面低于所述介質(zhì)層的上表面，即第一金屬層上方具有凹槽；位于凹槽內(nèi)的第二金屬層，所述第二金屬層防止第一金屬層擴(kuò)散。
[0010]可選的，所述第二金屬層位于凹槽的側(cè)壁以及底部上。
[0011]可選的，所述第二金屬層填滿凹槽。
[0012]可選的，所述第二金屬層的材質(zhì)為鈷。
[0013]可選的，所述第二金屬層的厚度為10-100埃。
[0014]可選的，所述互連結(jié)構(gòu)還包括阻擋層，所述阻擋層位于介質(zhì)層和第二金屬層的上表面。
[0015]可選的，所述阻擋層的材質(zhì)為碳氮化硅。 [0016]相應(yīng)的，本發(fā)明還提供了一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法，包括:提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成介質(zhì)層；刻蝕介質(zhì)層至露出半導(dǎo)體襯底，形成溝槽；于溝槽內(nèi)填充滿第一金屬層；刻蝕第一金屬層，使所述第一金屬層的上表面低于介質(zhì)層的上表面，于第一金屬層上方形成凹槽；于凹槽內(nèi)形成第二金屬層，所述第二金屬層防止第一金屬層擴(kuò)散。
[0017]可選的，于凹槽的側(cè)壁以及底部上形成所述第二金屬層。
[0018]可選的，于凹槽內(nèi)填充滿所述第二金屬層。
[0019]可選的，所述第二金屬層的材質(zhì)為鈷，所述第二金屬層的厚度為10-100埃。
[0020]可選的，形成第二金屬層的方法為物理氣相沉積工藝。
[0021]可選的，刻蝕第一金屬層的方法為濕法刻蝕法，采用的溶液為硫酸和雙氧水的混合溶液。
[0022]可選的，所述硫酸和雙氧水的混合溶液的溫度為25、0°C，硫酸和雙氧水的體積比為100 1000:1，濕法刻蝕法的刻蝕時(shí)間為10~180s。
[0023]可選的，形成第二金屬層之后，還包括:通過氫氣等離子體或氨氣等離子體對所述第二金屬層表面進(jìn)行轟擊。
[0024]可選的，于溝槽內(nèi)填充滿第一金屬層之前，還包括:通過氯氣等離子體對所述溝槽進(jìn)行回刻。
[0025]可選的，形成所述氯氣等離子體的射頻電源的功率為10(T1500W，壓強(qiáng)為I~IOmTorr,氯氣流量為100~2000sccm。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0027]通過在位于介質(zhì)層中第一金屬層表面沉積第二金屬層，由于在第一金屬層和第二金屬層接觸處會形成第一金屬層中金屬原子與第二金屬層中金屬原子的合金，而此合金可以防止第一金屬層中原子發(fā)生電遷移，進(jìn)而避免因第一金屬層中原子發(fā)生電遷移而造成的互連結(jié)構(gòu)性能退化或失效，提高所形成互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。
[0028]可選方案中，所述第二金屬層的材質(zhì)為鈷，由于在第一金屬層和第二金屬層接觸處會形成第一金屬層中金屬與鈷的合金，該合金能夠有效防止第一金屬層中金屬原子發(fā)生電遷移，避免第一金屬層中金屬原子發(fā)生電遷移而造成的互連結(jié)構(gòu)性能退化或失效，提高了所形成互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明實(shí)施方式中互連結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0030]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中互連結(jié)構(gòu)的形成方法的流程示意圖；
[0031]圖:T圖9為本發(fā)明一實(shí)施例中互連結(jié)構(gòu)的形成方法所形成互連結(jié)構(gòu)各階段的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。
[0033]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其它不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。
[0034]正如【背景技術(shù)】部分所述，現(xiàn)有技術(shù)所形成互連結(jié)構(gòu)中，金屬層中銅原子易發(fā)生電遷移，導(dǎo)致金屬層某些區(qū)域中因銅原子堆積而形成小丘或因銅原子遷移而形成空洞，進(jìn)而造成互連結(jié)構(gòu)性能退化甚至失效。而通過N2或H2等離子雖可將金屬層表面的CuO還原成Cu，但由于銅原子仍處于不穩(wěn)定狀態(tài)，其在抑制銅原子的流失、以及改善與時(shí)間相關(guān)介質(zhì)擊穿效果不明顯。
[0035]針對上述缺陷，本發(fā)明提供了 一種互連結(jié)構(gòu)及其形成方法。
[0036]參考圖1所示，所述互連結(jié)構(gòu)包括:
[0037]半導(dǎo)體襯底101 ;
[0038]位于所述半導(dǎo)體襯底101上的介質(zhì)層105 ；
[0039]位于所述半導(dǎo)體襯底101上的第一金屬層107，所述第一金屬層107位于介質(zhì)層105內(nèi)且第一金屬層107的上表面低于所述介質(zhì)層105的上表面，即第一金屬層107上方具有凹槽；
[0040]位于凹槽內(nèi)的第二金屬層109，所述第二金屬層109防止第一金屬層107擴(kuò)散。
[0041]本實(shí)施例中，所述第二金屬層109填滿凹槽。
[0042]具體的，所述第一金屬層107的材質(zhì)可為銅，所述第二金屬層109的材質(zhì)可為鈷，所述第二金屬層109的厚度為1(T100埃。
[0043]在另一實(shí)施例中，所述第二金屬層109位于凹槽的側(cè)壁以及底部上。
[0044]在其它實(shí)施例中，所述互連結(jié)構(gòu)還包括停止層103，位于半導(dǎo)體襯底101與介質(zhì)層105之間，用于防止后續(xù)形成于介質(zhì)層105內(nèi)的金屬原子擴(kuò)散至半導(dǎo)體襯底中，提高互連結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。所述互連結(jié)構(gòu)還可包括阻擋層111，位于介質(zhì)層105和第二金屬層109的上表面，所述阻擋層111的材質(zhì)可為碳氮化硅，以保護(hù)位于阻擋層111下方的介質(zhì)層105不受損傷以及作為后續(xù)工藝的層間介質(zhì)層，保障所形成互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。
[0045]參考圖2，為本發(fā)明一實(shí)施例中互連結(jié)構(gòu)的形成方法的流程示意圖，包括:
[0046]步驟SI，提供半導(dǎo)體襯底；
[0047]步驟S2，在所述半導(dǎo)體襯底上形成介質(zhì)層；
[0048]步驟S3，刻蝕介質(zhì)層至露出半導(dǎo)體襯底，形成溝槽；
[0049]步驟S4,于溝槽內(nèi)填充滿第一金屬層；
[0050]步驟S5,刻蝕第一金屬層,使所述第一金屬層的上表面低于介質(zhì)層的上表面,于第一金屬層上方形成凹槽；[0051]步驟S6，于凹槽內(nèi)形成第二金屬層，所述第二金屬層防止第一金屬層擴(kuò)散。
[0052]參考圖3?圖9，示出了本發(fā)明一實(shí)施例中互連結(jié)構(gòu)的形成方法所形成互連結(jié)構(gòu)各階段的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合圖3?圖9，通過具體實(shí)施例對本發(fā)明互連結(jié)構(gòu)的形成方法做進(jìn)一步說明。
[0053]首先，參考圖3，提供半導(dǎo)體襯底201，在所述半導(dǎo)體襯底201上形成介質(zhì)層205，刻蝕介質(zhì)層205至露出半導(dǎo)體襯底201，形成溝槽204。
[0054]本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底201的材質(zhì)為單晶硅或單晶硅鍺，或者單晶摻碳硅；或者還可以包括其它的材料，本發(fā)明對此不做限制。
[0055]此外，所述半導(dǎo)體襯底201中形成有器件結(jié)構(gòu)(圖未示)，所述器件結(jié)構(gòu)可以為半導(dǎo)體前段工藝中形成的器件結(jié)構(gòu)，例如MOS晶體管等；所述半導(dǎo)體襯底201中還可以包括用于實(shí)現(xiàn)電連接的金屬導(dǎo)線。
[0056]所述介質(zhì)層205的材質(zhì)為低介電常數(shù)材料(low k)或超低介電常數(shù)材料(Ultralow k，ULK)，用于隔離后續(xù)形成的金屬層，以減小金屬層之間的寄生電容。形成所述介質(zhì)層205的方法為化學(xué)氣相沉積(CVD, Chemical Vapor Deposition)工藝。
[0057]在本實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體襯底201與介質(zhì)層205之間還形成有停止層203，用于防止后續(xù)形成于溝槽204中金屬擴(kuò)散至半導(dǎo)體襯底201，形成停止層203的方法為化學(xué)氣相沉積工藝。相應(yīng)的，在刻蝕介質(zhì)層205時(shí)，還需刻蝕對應(yīng)的停止層203，直至露出半導(dǎo)體襯底201。
[0058]具體地，當(dāng)后續(xù)在溝槽204中沉積的第一金屬層為銅時(shí)，所述停止層203的材質(zhì)為
氮化硅。
[0059]需要說明的是，根據(jù)第一金屬層材料的不同，停止層203的材料也不局限于氮化硅。
[0060]本實(shí)施例中，形成溝槽204包括以下步驟:
[0061]在所述半導(dǎo)體襯底201上依次形成停止層203、介質(zhì)層205、第一掩模層、保護(hù)層、第二掩模層和光刻膠(圖未不);
[0062]圖案化所述光刻膠，形成包含溝槽圖案的光刻膠層；
[0063]以包含溝槽圖案的光刻膠層為掩模，刻蝕所述第二掩模層，將溝槽圖案轉(zhuǎn)移至第二掩模層上；
[0064]去除包含溝槽圖案的光刻膠層；
[0065]以包含溝槽圖案的第二掩模層為掩模，刻蝕所述保護(hù)層、第一掩模層、介質(zhì)層203和停止層203，至暴露出半導(dǎo)體襯底201，形成溝槽204。
[0066]接著,結(jié)合參考圖4,于溝槽204內(nèi)填充滿第一金屬層206。
[0067]本實(shí)施例中，所述第一金屬層206的材質(zhì)為銅，形成第一金屬層206的方法為物理氣相沉積(PVD, Physical Vapor Deposition)工藝。
[0068]本實(shí)施例中，于溝槽204內(nèi)填充滿第一金屬層206包括以下步驟:
[0069]在溝槽204中填充第一金屬材料(圖未示)，所述第一金屬材料填滿溝槽204并覆蓋溝槽204開口兩側(cè)的第二掩模層；
[0070]平坦化所述第一金屬材料，至暴露出介質(zhì)層205,形成第一金屬層206。
[0071]具體的,通過化學(xué)機(jī)械研磨(CMP, Chemical Mechanical Polishing)工藝平坦化所述第一金屬材料。
[0072]需要說明的是，在平坦化所述第一金屬材料的過程中，還去除了位于介質(zhì)層205上的第一掩模層、保護(hù)層、第二掩模層(圖未示)。
[0073]在其它實(shí)施例中，于溝槽204內(nèi)填充滿第一金屬層206之前，還包括:通過氯氣等離子體對所述溝槽204進(jìn)行回刻。具體的，形成所述氯氣等離子體的射頻電源的功率為100?1500W，壓強(qiáng)為I?IOmTorr,氯氣流量為10(T2000sccm。通過對溝槽204進(jìn)行回刻，以去除形成溝槽204過程中殘留于溝槽204側(cè)壁的殘留物，使所形成溝槽204的形態(tài)更好，利于后續(xù)溝槽204中第一金屬層206和第二金屬層的沉積。
[0074]再接著，參考圖5,刻蝕第一金屬層206,使所述第一金屬層206的上表面低于介質(zhì)層205的上表面，于第一金屬層206上方形成凹槽207。
[0075]在本實(shí)施例中，刻蝕第一金屬層206的方法為濕法刻蝕法，采用的溶液為硫酸(H2SO4)和雙氧水(H2O2)的混合溶液。
[0076]具體的，所述硫酸和雙氧水的混合溶液的溫度為25、0°C，硫酸和雙氧水的體積比為100 1000:1，濕法刻蝕法的刻蝕時(shí)間為10?180s。
[0077]所述硫酸和雙氧水的混合溶液與第一金屬層206表面的金屬反應(yīng)，以去除部分第一金屬層206,使所述第一金屬層206的上表面低于所述介質(zhì)層205的上表面,于第一金屬層206上方形成凹槽207。
[0078]再接著，參考圖6，于凹槽207的側(cè)壁和底部、以及凹槽207開口兩側(cè)的介質(zhì)層205上形成第二金屬層208。
[0079]本實(shí)施例中，所述第二金屬層208的材質(zhì)為鈷(Co)，所述第二金屬層208的厚度為1(T100埃。所述第二金屬層208通過物理氣相工藝沉積。形成第二金屬層208過程中，于第一金屬層206與第二金屬層208的交界處形成銅鈷合金，銅鈷合金能夠有效防止第一金屬層206中銅原子發(fā)生電遷移，進(jìn)而改善所形成互連結(jié)構(gòu)的與時(shí)間相關(guān)介質(zhì)擊穿特性，提高所形成互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。
[0080]在其它實(shí)施例中，形成第二金屬層208之后，還包括:通過氫氣等離子體或氨氣等離子體對所述第二金屬層208表面進(jìn)行轟擊，以將第二金屬層208表面鈷氧化物還原成鈷金屬，進(jìn)一步提高所形成互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。
[0081]再接著，參考圖7，形成覆蓋所述第二金屬層208的阻擋層210。
[0082]本實(shí)施例中，所述阻擋層210的材質(zhì)為碳氮化硅(SiCN)，所述阻擋層210的厚度大于2000埃，形成覆蓋所述第二金屬層208的第一阻擋層210的工藝為化學(xué)氣相沉積工藝。
[0083]然后，參考圖8，平坦化所述第一阻擋層210，至暴露出介質(zhì)層205。
[0084]本實(shí)施例中，平坦化所述第一阻擋層210的工藝為化學(xué)機(jī)械研磨工藝，以去除位于所述介質(zhì)層205上的第二金屬層208和第一阻擋層210，以及去除位于第二金屬層208上部分第一阻擋層210，達(dá)到于凹槽207的側(cè)壁以及底部上形成所述第二金屬層208且使第一阻擋層210填滿凹槽207剩余部分的目的。
[0085]在其它實(shí)施例中，在刻蝕第一金屬層206，使所述第一金屬層206的上表面低于介質(zhì)層205的上表面,于第一金屬層206上方形成凹槽207后,還可以于凹槽207內(nèi)填充滿所述第二金屬層208。
[0086]需要說明的是，當(dāng)于凹槽207內(nèi)填充滿所述第二金屬層208時(shí)，需保證所形成凹槽207的深度與第二金屬層208的厚度一致。同時(shí)，無需在所述第二金屬層208和介質(zhì)層205上沉積阻擋層。
[0087]最后,參考圖9,在所述第一阻擋層210、第二金屬層208和介質(zhì)層205上表面沉積第二阻擋層211。
[0088]具體的，所述第二阻擋層211與第一阻擋層210的材質(zhì)相同，為碳氮化硅，所述第二阻擋層211的厚度在1001500埃范圍內(nèi)。所述第一阻擋層210與第二阻擋層211構(gòu)成互連結(jié)構(gòu)的阻擋層。所述第二阻擋層211能夠保護(hù)位于第二阻擋層211下方的介質(zhì)層205不受損傷以及作為后續(xù)工藝的層間介質(zhì)層，保障所形成互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。
[0089]以上實(shí)施例中，通過在位于介質(zhì)層中銅金屬層表面沉積鈷金屬層，在銅金屬層和鈷金屬層接觸面處形成銅鈷合金，由于銅鈷合金能夠有效防止銅原子沿介質(zhì)層表面發(fā)生電遷移，進(jìn)而避免因銅金屬層中原子發(fā)生電遷移而造成的互連結(jié)構(gòu)性能退化或失效，提高了所形成互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。
[0090]本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 半導(dǎo)體襯底； 位于所述半導(dǎo)體襯底上的介質(zhì)層； 位于所述半導(dǎo)體襯底上的第一金屬層，所述第一金屬層位于介質(zhì)層內(nèi)且第一金屬層的上表面低于所述介質(zhì)層的上表面，即第一金屬層上方具有凹槽； 位于凹槽內(nèi)的第二金屬層，所述第二金屬層防止第一金屬層擴(kuò)散。
2.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二金屬層位于凹槽的側(cè)壁以及底部上。
3.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二金屬層填滿凹槽。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二金屬層的材質(zhì)為鈷。
5.如權(quán)利要求4所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二金屬層的厚度為1(T100埃。
6.如權(quán)利要求1所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括阻擋層，所述阻擋層位于介質(zhì)層和第二金屬層的上表面。
7.如權(quán)利要求6所述的互連結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述阻擋層的材質(zhì)為碳氮化硅。
8.—種互連結(jié)構(gòu)的形成方 法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成介質(zhì)層； 刻蝕介質(zhì)層至露出半導(dǎo)體襯底，形成溝槽； 于溝槽內(nèi)填充滿第一金屬層； 刻蝕第一金屬層，使所述第一金屬層的上表面低于介質(zhì)層的上表面，于第一金屬層上方形成凹槽； 于凹槽內(nèi)形成第二金屬層，所述第二金屬層防止第一金屬層擴(kuò)散。
9.如權(quán)利要求8所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，于凹槽的側(cè)壁以及底部上形成所述第二金屬層。
10.如權(quán)利要求8所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，于凹槽內(nèi)填充滿所述第二金屬層。
11.如權(quán)利要求8至10任一項(xiàng)所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二金屬層的材質(zhì)為鈷，所述第二金屬層的厚度為1(T100埃。
12.如權(quán)利要求11所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成第二金屬層的方法為物理氣相沉積工藝。
13.如權(quán)利要求8所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，刻蝕第一金屬層的方法為濕法刻蝕法，采用的溶液為硫酸和雙氧水的混合溶液。
14.如權(quán)利要求13所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述硫酸和雙氧水的混合溶液的溫度為25~90°C，硫酸和雙氧水的體積比為100 1000:1，濕法刻蝕法的刻蝕時(shí)間為 1(T180s。
15.如權(quán)利要求8所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成第二金屬層之后，還包括:通過氫氣等離子體或氨氣等離子體對所述第二金屬層表面進(jìn)行轟擊。
16.如權(quán)利要求8所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,于溝槽內(nèi)填充滿第一金屬層之前，還包括:通過氯氣等離子體對所述溝槽進(jìn)行回刻。
17.如權(quán)利要求16所述的互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述氯氣等離子體的射頻電源的功率為10(Tl5 00W，壓強(qiáng)為I~IOmTorr，氯氣流量為10(T2000sccm。
【文檔編號】H01L23/528GK103474416SQ201210184900
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月6日
【發(fā)明者】周鳴 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司