互連結(jié)構(gòu)的形成方法
【專利摘要】一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供襯底，在所述襯底上形成介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層上依次形成停止層和犧牲層；在所述犧牲層、停止層和介質(zhì)層內(nèi)形成第一開口；在所述第一開口的側(cè)壁和底部形成功能膜層，形成功能膜層的工藝包括物理氣相沉積；在所述形成有所述功能膜層的第一開口內(nèi)填充介質(zhì)材料；去除所述犧牲層；去除所述介質(zhì)材料，形成第二開口；向所述第二開口內(nèi)填充導(dǎo)電材料，以形成插塞。本發(fā)明所提供的形成方法減少了插塞中形成的空腔，提高了形成插塞的質(zhì)量，提高了器件制造的良品率。
【專利說明】
互連結(jié)構(gòu)的形成方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別涉及一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著集成電路制造技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對集成電路的集成度和性能的要求變得 越來越高。為了提高集成度，降低成本，元器件的關(guān)鍵尺寸不斷變小，集成電路內(nèi)部的電路 密度越來越大，這種發(fā)展使得晶圓表面無法提供足夠的面積來制作所需要的互連線。
[0003] 為了滿足關(guān)鍵尺寸縮小過后的互連線所需，目前不同金屬層或者金屬層與襯底的 導(dǎo)通是通過互連結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。隨著技術(shù)節(jié)點(diǎn)的推進(jìn)，互連結(jié)構(gòu)的尺寸也變得越來越小。
[0004] 參考圖1至圖2,示出了現(xiàn)有技術(shù)一種互連結(jié)構(gòu)形成方法的示意圖。
[0005] 如圖1所示，首先提供襯底10,在襯底10上形成介質(zhì)層20。在所述介質(zhì)層20內(nèi) 形成開口 30。在所述開口 30的底部以及側(cè)壁依次形成阻擋層41、粘附層42和種子層51。
[0006] 如圖2所示，向所述開口中30填充導(dǎo)電材料。然后通過化學(xué)機(jī)械研磨（Chemical Mechanical Polishing，CMP)的方式去除多余的導(dǎo)電材料，保留在開口 30中的導(dǎo)電材料構(gòu) 成插塞50a。
[0007] 然而，采用現(xiàn)有技術(shù)形成互連結(jié)構(gòu)中，插塞50a中容易出現(xiàn)空洞。

【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)的形成方法，以減少插塞中的空洞。
[0009] 為解決上述問題，本發(fā)明提供一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法，包括如下步驟：
[0010] 提供襯底，在所述襯底上形成介質(zhì)層；
[0011] 在所述介質(zhì)層上依次形成停止層和犧牲層；
[0012] 在所述犧牲層、停止層和介質(zhì)層內(nèi)形成第一開口；
[0013] 在所述第一開口的側(cè)壁和底部形成功能膜層，形成功能膜層的工藝包括物理氣相 沉積；
[0014] 在所述形成有所述功能膜層的第一開口內(nèi)填充介質(zhì)材料；
[0015] 去除所述犧牲層；
[0016] 去除所述介質(zhì)材料，形成第二開口；
[0017] 向所述第二開口內(nèi)填充導(dǎo)電材料，以形成插塞。
[0018] 可選的，所述停止層的材料為四氧乙基硅酸鹽、氮化硅、氮氧化硅中的一種或幾 種。
[0019] 可選的，所述犧牲層材料為低K介質(zhì)材料。
[0020] 可選的，所述犧牲層材料為含碳的氧化硅。
[0021] 可選的，所述停止層厚度為2-50nm。
[0022] 可選的，所述犧牲層厚度為10-100nm〇
[0023] 可選的，形成功能膜層的步驟包括：在所述第一開口側(cè)壁和底部依次形成阻擋層、 粘附層和種子層。
[0024] 可選的，所述阻擋層的材料為氮化鉭，所述粘附層材料為鉭。
[0025] 可選的，在所述第一開口側(cè)壁和底部依次形成阻擋層、粘附層和種子層的步驟包 括：在所述第一開口側(cè)壁上形成第一阻擋層；在所述第一開口側(cè)壁的第一阻擋層上以及所 述第一開口的底部形成第二阻擋層；在所述第二阻擋層表面覆蓋粘附層；在所述粘附層表 面覆蓋種子層。
[0026] 可選的，形成第一阻擋層的步驟包括：采用原子層沉積的方式在所述開口側(cè)壁形 成第一阻擋層。
[0027] 可選的，所述第一阻擋層的厚度在3人到10人范圍內(nèi)。
[0028] 可選的，形成第二阻擋層的步驟包括：采用物理氣相沉積的方式在所述第一開口 側(cè)壁的第一阻擋層上以及所述第一開口的底部形成第二阻擋層。
[0029] 可選的，所述第二阻擋層的厚度在5 A到15人范圍內(nèi)。
[0030] 可選的，形成粘附層的步驟包括：采用物理氣相沉積的方式在所述阻擋層上形成 粘附層。
[0031] 可選的，所述粘附層的厚度在10人到100人范圍內(nèi)。
[0032] 可選的，導(dǎo)電材料為銅，所述種子層為銅種子層。
[0033]可選的，所述種子層厚度在2QQi到1〇〇〇人:范圍內(nèi)。
[0034] 可選的，去除所述犧牲層的步驟包括：采用化學(xué)機(jī)械研磨的方式去除所述犧牲層， 使剩余的介質(zhì)材料與所述停止層齊平。
[0035] 可選的，所述介質(zhì)材料為碳摻雜的氧化硅。
[0036] 可選的，所述向所述第二開口內(nèi)填充導(dǎo)電材料以形成插塞的步驟之后，所述形成 方法還包括對所述插塞進(jìn)行退火處理。
[0037] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0038] 通過在介質(zhì)層上形成停止層和犧牲層。在所述犧牲層、所述停止層和所述介質(zhì)層 內(nèi)形成開口，開口貫穿所述犧牲層和所述停止層；之后在開口內(nèi)依次形成阻擋層、粘附層和 種子層；在填充導(dǎo)電材料形成插塞之前，去除所述犧牲層。去除所述犧牲層的同時，也去 除了開口上端所形成的所述阻擋層、所述粘附層和所述種子層，擴(kuò)大了所述開口，有利于向 開口內(nèi)填充導(dǎo)電材料，避免了由于開口過小，而在插塞內(nèi)部形成空腔，提高形成的插塞的質(zhì) 量，提尚了器件制造的良品率。
【附圖說明】
[0039] 圖1和圖2是現(xiàn)有技術(shù)一種互連結(jié)構(gòu)形成方法的示意圖；
[0040] 圖3是現(xiàn)有技術(shù)由于收口現(xiàn)象在插塞中形成空洞的示意圖；
[0041] 圖4至圖10是本發(fā)明所提供互連結(jié)構(gòu)形成方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 由【背景技術(shù)】可知，現(xiàn)有技術(shù)形成的互連結(jié)構(gòu)中，形成的插塞容易出現(xiàn)空洞的問題， 結(jié)合互連結(jié)構(gòu)的形成過程分析空洞出現(xiàn)的原因：如1所示，在介質(zhì)層中形成開口之后，在向 開口內(nèi)填充導(dǎo)電材料之前，還需要在開口的側(cè)壁和底部形成阻擋層41、粘附層42和種子層 51?，F(xiàn)有技術(shù)中通過物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition，PVD)的工藝形成阻擋層 41、粘附層42和種子層51。
[0043] 如圖3所示，由于現(xiàn)有技術(shù)中PVD工藝的臺階覆蓋性較差，在形成阻擋層41a、粘附 層42a和種子層51a的時候，會出現(xiàn)收口現(xiàn)象，即在開口上部形成所述阻擋層41a、所述粘附 層42a和所述種子層51a時會形成凸出于所述開口側(cè)壁的凸起70。由于所述凸起70的形 成，因此在向開口內(nèi)填充導(dǎo)電材料形成插塞50b的時候，導(dǎo)電材料較難進(jìn)入開口內(nèi)部，從而 在開口還未填滿時凸起70處已被完全填充滿，進(jìn)而在插塞50b內(nèi)部形成空腔90。所述空腔 90的存在容易使插塞50b的導(dǎo)電性能、機(jī)械強(qiáng)度受到影響，降低了器件制造的良品率。
[0044] 為解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法，包括如下步驟：
[0045] 提供襯底，在所述襯底上形成介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層上依次形成停止層和犧牲層； 在所述犧牲層、停止層和介質(zhì)層內(nèi)形成第一開口；在所述第一開口的側(cè)壁和底部形成功能 膜層，形成功能膜層的工藝包括物理氣相沉積；在所述形成有所述功能膜層的第一開口內(nèi) 填充介質(zhì)材料；去除所述犧牲層；去除所述介質(zhì)材料，形成第二開口；向所述第二開口內(nèi)填 充導(dǎo)電材料，以形成插塞。
[0046] 本發(fā)明通過在介質(zhì)層之上形成犧牲層和停止層，加高所述第一開口側(cè)墻的高度， 填充導(dǎo)電材料形成插塞之前，去除所述犧牲層，擴(kuò)大了所述開口，有利于向開口內(nèi)填充導(dǎo)電 材料，避免了由于開口過小，而在插塞內(nèi)部形成空腔，提高形成的插塞的質(zhì)量，提高了器件 制造的良品率。
[0047] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明 的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
[0048] 圖4至圖10是本發(fā)明所提供的半導(dǎo)體互連結(jié)構(gòu)形成方法一實(shí)施例中各個步驟的 結(jié)構(gòu)示意圖。
[0049] 參考圖4,提供襯底100,在所述襯底100上形成介質(zhì)層110。
[0050] 所述襯底100材料選自單晶娃、多晶硅或非晶硅；所述半導(dǎo)體襯底100也可以選自 硅、鍺、砷化鎵或硅鍺化合物；所述半導(dǎo)體襯底100還可以選自具有外延層或外延層上硅結(jié) 構(gòu)；所述半導(dǎo)體襯底100還可以是其他半導(dǎo)體材料，本發(fā)明對此不作任何限定。本實(shí)施例中 所述襯底100材料為硅。
[0051] 所述介質(zhì)層110用于實(shí)現(xiàn)器件隔離。所述介質(zhì)層110的材料為低K介質(zhì)材料。具 體的，本實(shí)施例中，所述介質(zhì)層110材料含碳的氧化硅，介電常數(shù)在2到3范圍內(nèi)。所述介 質(zhì)層110還可以是其他低K介質(zhì)材料或超低K介質(zhì)材料，例如二氧化娃，摻雜二氧化娃，有 機(jī)聚合物和多孔材料等，所述本發(fā)明在此不做任何限定。
[0052] 所述介質(zhì)層110可以采用原子層沉積（Atomic Layer Deposition，ALD)、 物理氣相沉積（Physical Vapor Deposition, PVD)、化學(xué)氣相沉積（Chemical vapor deposition, CVD)或者爐管等方式形成，本發(fā)明對此不作任何限定。本步驟與現(xiàn)有技術(shù)相 同，在此不再贅述。
[0053] 繼續(xù)參考圖4,在所述介質(zhì)層110上依次形成停止層120和犧牲層130。
[0054] 所述停止層120在后續(xù)形成開口的制程中保護(hù)所述介質(zhì)層110免受刻蝕工藝的損 傷。所述停止層120的材料為四氧乙基硅酸鹽、氮化硅、氮氧化硅中的一種或幾種。具體的， 本實(shí)施例中，所述停止層120材料為氮化硅。
[0055] 所述停止層120可以采用PVD、CVD或ALD等方式形成，本發(fā)明對此不作任何限制。 具體的，本實(shí)施例中，所述停止層120采用PVD工藝形成。
[0056] 需要說明的是，所述停止層120的厚度過小，難以在后續(xù)刻蝕形成開口的步驟中 起到停止層的作用；如果停止層120的厚度過大，則容易造成材料的浪費(fèi)或者增加工藝難 度。可選的，所述停止層120的厚度在2-50nm之間。
[0057] 所述犧牲層130的作用提高后續(xù)形成開口的深度，也就是說，相對于開口底部相 對抬高了開口頂部位置處的側(cè)壁，從而在開口側(cè)壁形成阻擋層時使造成收口現(xiàn)象的凸起形 成在犧牲層130的部分，進(jìn)而可以去除犧牲層130的同時去除所述凸起部分。
[0058] 本實(shí)施例中，所述犧牲層130的材料為低K介質(zhì)材料。具體的，所述犧牲層130的 材料為含碳的氧化硅，介電常數(shù)在2到3范圍內(nèi)。所述犧牲層130還可以是其他低K介質(zhì) 材料或超低K介質(zhì)材料，例如二氧化硅、摻雜二氧化硅，、有機(jī)聚合物或多孔材料等，所述本 發(fā)明在此不做任何限定。
[0059] 所述犧牲層130可以采用PVD、CVD或ALD等方式形成，本發(fā)明對此不作任何限制。 具體的，本實(shí)施例中，所述犧牲層130采用PVD方式形成。
[0060] 需要說明的是，所述犧牲層130的厚度過小，在去除犧牲層的時候，無法完全去除 凸起，以增大開口頂部的尺寸；如果犧牲層130厚度過大，則容易造成材料的浪費(fèi)或者增加 工藝難度?？蛇x的，所述犧牲層130的厚度在10-100nm之間。
[0061] 參考圖5,在所述犧牲層130、所述停止層120和所述介質(zhì)層110內(nèi)形成第一開口 200 〇
[0062] 具體的，采用干法刻蝕的方法在所述犧牲層130、所述停止層120和所述介質(zhì)層 110內(nèi)形成第一開口 200。具體地，形成第一開口 200的步驟包括：在所述犧牲層130上形成 圖形化的掩模層，所述掩膜層材料可以為PVD方式生長的氮化鈦或者CVD方式生長的氮化 娃以及氮氧化娃，厚度在l〇nm到100nm范圍內(nèi)；以所述掩模層為掩模，對所述犧牲層130、 所述停止層120和所述介質(zhì)層110進(jìn)行干法刻蝕，形成第一開口 200。
[0063] 需要說明的是，所述第一開口 200的寬度在20nm到80nm范圍內(nèi)，所述第一開口 200的深度在20nm到200nm范圍內(nèi)。所述第一開口 200可以是作為實(shí)現(xiàn)層間器件電連接接 觸孔的通孔（Via)，也可以是實(shí)現(xiàn)層內(nèi)器件連接插塞孔的溝槽（trench)。當(dāng)?shù)谝婚_口 200 是通孔的時候，所述第一開口 200貫穿所述介質(zhì)層110,露出所述襯底100表面；當(dāng)?shù)谝婚_ 口 200是溝槽的時候，所述第一開口 200在所述介質(zhì)層110內(nèi)，并露出所述襯底100表面。
[0064] 由于在所述介質(zhì)層110上形成有所述停止層120和所述犧牲層130。因此由所述 犧牲層130、所述停止層120和所述介質(zhì)層110形成的所述第一開口 200的側(cè)壁比現(xiàn)有技術(shù) 中所形成的側(cè)壁更高。
[0065] 參考圖6,在所述第一開口 200側(cè)壁以及底部形成功能膜層140。
[0066] 具體的，形成所述功能膜層140的步驟包括：在所述第一開口側(cè)壁和底部依次形 成阻擋層141、粘附層142和種子層143。
[0067] 所述阻擋層141的作用是防止后續(xù)第一開口 200內(nèi)填充的導(dǎo)電材料的原子擴(kuò)散到 襯底100以及介質(zhì)層110內(nèi)。具體的，所述阻擋層141的材料為氮化鉭。本實(shí)施例中，所述 阻擋層141包括第一阻擋層1411、第二阻擋層1412。
[0068] 需要說明的是，所述形成阻擋層141的步驟包括：在所述第一開口 200側(cè)壁形成第 一阻擋層1411 ;之后在所述第一開口 200側(cè)壁的第一阻擋層1411上以及所述第一開口 200 的底部形成第二阻擋層1412。本實(shí)施例中，采用ALD方式在所述第一開口 200側(cè)壁形成第 一阻擋層1411后，采用PVD方式在所述第一開口 200側(cè)壁以及底部形成第二阻擋層1412。 為了降低在第一開口 200內(nèi)填充的導(dǎo)電材料與襯底100或者介質(zhì)層110的接觸電阻，因此 采用ALD形成氮化鉭的時候，不在第一開口 200的底部形成，但是如果只生長ALD形成的氮 化鉭對導(dǎo)電材料原子的阻擋效果不好，所以后續(xù)在第一開口 200側(cè)壁和底部采用PVD再形 成一層氮化鉭。本實(shí)施例中，所述ALD方式形成的氮化鉭厚度在3A到10人范圍內(nèi)，所述 pvd方式形成的氮化鉭厚度在:5Λ到1..5A范圍內(nèi)。
[0069] 所述粘附層142的作用是改善形成插塞的導(dǎo)電材料與第一開口 200側(cè)壁以及底部 的界面結(jié)合性質(zhì)。具體的，本實(shí)施例中，所述粘附層142的材料為鉭，采用PVD方式形成。進(jìn) 一步，本實(shí)施例中，所述粘附層142的厚度在1 〇Α到丨00Α范圍內(nèi)。
[0070] 需要說明的是，氮化鉭的機(jī)械性更好，但是電阻比較大；鉭的電阻較小，但是機(jī)械 性能不如氮化鉭。而且鉭與導(dǎo)電材料的界面結(jié)合性質(zhì)比氮化鉭要好。因此采用兩種工藝形 成阻擋層141，接著在阻擋層141上形成粘附層142,都是能夠提高互連結(jié)構(gòu)的可靠性。
[0071] 繼續(xù)參考圖6,在所述粘附層142上形成種子層143。
[0072] 所述種子層143的作用是為了在填充導(dǎo)電材料的時候?qū)崿F(xiàn)電流導(dǎo)通。本實(shí)施例 中，后續(xù)采用電鍍（Electro Chemical Plating，ECP)工藝填充導(dǎo)電材料，在電鍍時需要實(shí) 現(xiàn)電流導(dǎo)通，因此必須在阻擋層141表面覆蓋一層種子層143用以導(dǎo)電。具體的，本實(shí)施例 中后續(xù)形成的導(dǎo)電材料為銅，所述種子層143的材料為銅種子層，所述種子層143的厚度在 2?0?到1:000人范圍內(nèi)。
[0073] 需要說明的是，由于PVD工藝的臺階覆蓋較差，因此在功能膜層140形成的過程 中，在第一開口 200的上端會形成凸起150。
[0074] 參考圖7,在所述第一開口 200內(nèi)填充介質(zhì)材料160。
[0075] 所述介質(zhì)材料160的作用是在后續(xù)工藝中保護(hù)所述第一開口 200的側(cè)壁免受損 傷。所述介質(zhì)材料160的材料為低Κ材料。具體的，本實(shí)施例中，所述介質(zhì)材料160的材料 為碳摻雜的氧化硅，介電常數(shù)在2到3范圍內(nèi)。所述介質(zhì)材料160還可以是其他低Κ介質(zhì) 材料或超低Κ介質(zhì)材料，例如二氧化硅，摻雜二氧化硅，有機(jī)聚合物和多孔材料等，所述本 發(fā)明在此不做限定。
[0076] 需要說明的是，由于凸起150的形成，因此第一開口 200上端被收小。由于較小的 上端，而且第一開口 200的深寬比較大，所以在形成介質(zhì)材料180的時候，介質(zhì)材料較難進(jìn) 入開口內(nèi)部，從而在開口還未填滿時凸起150處已經(jīng)被填充滿，因此在第一開口 200內(nèi)會形 成空洞（void) 170。但是本發(fā)明所提供的技術(shù)方案中，所述介質(zhì)材料160在后續(xù)工藝中會去 除，因此不會對所形成的半導(dǎo)體器件有影響。
[0077] 結(jié)合參考圖8,去除所述犧牲層130。
[0078] 具體的，采用化學(xué)機(jī)械研磨的方式去除所述犧牲層130,所述化學(xué)機(jī)械研磨停止在 停止層120表面，從而使所述介質(zhì)材料180的表面與所述停止層120表面齊平。
[0079] 需要說明的是，采用化學(xué)機(jī)械研磨去除所述犧牲層130的同時，在所述停止層120 以上的所有膜層結(jié)構(gòu)均被去除，即形成在所述犧牲層130上的部分填充介質(zhì)160和部分功 能膜層140 (包括部分種子層143、粘附層142以及阻擋層141)。此外由于凸起150形成在 所述停止層120以上犧牲層130內(nèi)，因此在去除所述犧牲層130的同時，所述凸起150也被 一并去除。
[0080] 在此之后，結(jié)合參考圖9,去除所述剩余介質(zhì)材料160a，形成第二開口 200a。
[0081] 具體的，以所述停止層120為刻蝕停止層，采用濕法刻蝕工藝去除所述剩余介質(zhì) 材料160a。形成第二開口 200a。所述第二開口 200a位于原來第一開口 200的位置。
[0082] 需要說明的是，與第一開口 200相比，由于形成側(cè)墻的犧牲層130被去除了，因此 所述第二開口 200a的深度小于所述第一開口 200。但是在去除所述犧牲層130的同時，弓丨 起收口現(xiàn)象的凸起150也被一并去除了，所以所述第二開口 200a的上端寬度比所述第一開 口 200的上端寬度大。因此，所述第二開口 200a的深寬比小于所述第一開口 200,有利于提 高后續(xù)第二開口 200a內(nèi)填充導(dǎo)電材料的質(zhì)量。
[0083] 參考圖10,向所述第二開口 200a內(nèi)填充導(dǎo)電材料，以形成插塞300。
[0084] 由于在去除所述犧牲層130的同時，形成收口現(xiàn)象的凸起150被一并去除，因此填 充導(dǎo)電材料的第二開口 200a的上端較寬，第二開口 200a的深寬比小于所述第一開口 200， 因此導(dǎo)電材料的填充質(zhì)量較好，減少了導(dǎo)電材料填充時形成空洞，能夠有效的提高所形成 的插塞300的質(zhì)量，提高了器件的良品率，降低了器件制造成本。
[0085] 所述插塞300的材料自鎢、鋁、銀、鉻、鉬、鎳、鈀、鉑、鈦、鉭或者銅中的一種或多 種，本發(fā)明對此不作任何限定。具體的，本實(shí)施例中，所述插塞300的材料為銅。
[0086] 具體的，形成插塞300的步驟包括：采用ECP工藝向所述第二開口 200a內(nèi)填充導(dǎo) 電材料，以形成插塞300。
[0087] 本實(shí)施例中，形成所述插塞300的電鍍工藝具體參數(shù)為：電鍍液選用CuS04溶液， Cu2+濃度為30g/L至50g/L。并且在此溶液中加入多種無機(jī)和有機(jī)添加劑，無機(jī)添加劑為 氯離子，其濃度為40mg/L至60mg/L ;有機(jī)添加劑包含加速劑、抑止劑和平坦劑，其濃度分別 為7ml/L至10ml/L、lml/L至3ml/L、以及3mL/L至6ml/L ;電鍍的電流為4. 5安培至45安 培。需要說明的是，本實(shí)施例中，所述電鍍工藝具體參數(shù)僅為一示例，本發(fā)明對此不做任何 限制。
[0088] 需要說明的是，在向所述第二開口 200a內(nèi)填充導(dǎo)電材料之后，所述形成方法還包 括采用化學(xué)機(jī)械研磨方式對所述互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行平坦化處理，所述化學(xué)機(jī)械研磨停止在露出 所述剩余停止120a表面的時候停止。
[0089] 還需要說明的是，所述導(dǎo)電材料的填充能力受到填充工藝的影響，還受到第二開 口 200a形貌的影響。因此，可選的，在導(dǎo)電材料填充完成以后，對導(dǎo)電材料進(jìn)行一退火工 藝，進(jìn)一步去除所述導(dǎo)電材料內(nèi)可能形成的空洞。
[0090] 本發(fā)明通過在介質(zhì)層之上形成犧牲層和停止層，加高所述第一開口側(cè)墻的高度， 填充導(dǎo)電材料形成插塞之前，去除所述犧牲層，擴(kuò)大了所述開口，有利于向開口內(nèi)填充導(dǎo)電 材料，避免了由于開口過小，而在插塞內(nèi)部形成空腔，提高形成的插塞的質(zhì)量，提高了器件 制造的良品率。
[0091] 雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。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)，均可作各種更動與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所 限定的范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括： 提供襯底，在所述襯底上形成介質(zhì)層； 在所述介質(zhì)層上依次形成停止層和犧牲層； 在所述犧牲層、停止層和介質(zhì)層內(nèi)形成第一開口； 在所述第一開口的側(cè)壁和底部形成功能膜層，形成功能膜層的工藝包括物理氣相沉 積； 在所述形成有所述功能膜層的第一開口內(nèi)填充介質(zhì)材料； 去除所述犧牲層； 去除所述介質(zhì)材料，形成第二開口； 向所述第二開口內(nèi)填充導(dǎo)電材料，W形成插塞。2. 如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述停止層的材料為四氧乙基娃酸鹽、 氮化娃、氮氧化娃中的一種或幾種。3. 如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為低K介質(zhì)材料。4. 如權(quán)利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為含碳的氧化娃。5. 如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述停止層的厚度為2-50nm。6. 如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述犧牲層的厚度為lO-lOOnm。7. 如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，形成功能膜層的步驟包括：在所述第一 開口側(cè)壁和底部依次形成阻擋層、粘附層和種子層。8. 如權(quán)利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述阻擋層的材料為氮化粗，所述粘附 層的材料為粗。9. 如權(quán)利要求7所述的形成方法，其特征在于，在所述第一開口側(cè)壁和底部依次形成 阻擋層、粘附層和種子層的步驟包括： 在所述第一開口側(cè)壁上形成第一阻擋層； 在所述第一開口側(cè)壁的第一阻擋層上W及所述第一開口的底部形成第二阻擋層； 在所述第二阻擋層表面覆蓋粘附層； 在所述粘附層表面覆蓋種子層。10. 如權(quán)利要求9所述的形成方法，其特征在于，形成第一阻擋層的步驟包括：采用原 子層沉積的方式在所述開口側(cè)壁形成第一阻擋層。11. 如權(quán)利要求9所述的形成方法，其特征在于，所述第一阻擋層的厚度在3兔_10文范 圍內(nèi)。12. 如權(quán)利要求9所述的形成方法，其特征在于，形成第二阻擋層的步驟包括：采用物 理氣相沉積的方式在所述第一開口側(cè)壁的第一阻擋層上W及所述第一開口的底部形成第 二阻擋層。13. 如權(quán)利要求9所述的形成方法，其特征在于，所述第二阻擋層的厚度在5A到15A 范圍內(nèi)。14. 如權(quán)利要求7所述的形成方法，其特征在于，形成粘附層的步驟包括：采用物理氣 相沉積的方式在所述阻擋層上形成粘附層。15. 如權(quán)利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述粘附層的厚度在I〇A_lOO乂范圍 內(nèi)。16. 如權(quán)利要求7所述的形成方法，其特征在于，導(dǎo)電材料為銅，所述種子層為銅種子 層。17. 如權(quán)利要求7所述的形成方法，其特征在于，所述種子層厚度在部0矣-1纖Q矣范 圍內(nèi)。18. 如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，去除所述犧牲層的步驟包括：采用化 學(xué)機(jī)械研磨的方式去除所述犧牲層，使剩余的介質(zhì)材料與所述停止層齊平。19. 如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述介質(zhì)材料為碳滲雜的氧化娃。20. 如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述向所述第二開口內(nèi)填充導(dǎo)電材料 W形成插塞的步驟之后，所述形成方法還包括對所述插塞進(jìn)行退火處理。
【文檔編號】H01L21/768GK105990216SQ201510046887
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月29日
【發(fā)明人】劉繼全
【申請人】中芯國際集成電路制造(上海)有限公司