[发明专利]互连结构中的碳纳米结构生长的控制

权利要求书

1.一种衬底上的互连结构(100)，所述互连结构(100)具有在衬底层上或在衬底层上方的至少两个互连层(104，107)上的导电互连元件(102，140)，其中

至少一个导电通孔材料(136)将一个互连层(104)上或衬底层上的第一互连元件(102)连接至不同互连层(107)上的第二互连元件(140)，所述导电通孔材料(136)在第一电介质层(110)的通孔开口(112)中延伸，所述导电通孔材料(136)包含导电的圆柱形碳纳米结构(138)，以及其中

至少一个覆盖层段(132.1，132.2)伸入通孔开口(112)并且在通孔开口(112)处横向延伸，以限定通孔窗口(d)，该通孔窗口小到能防止所述碳纳米结构穿过通孔窗口(d)。

2.如权利要求1所述的互连结构(100)，其中所述通孔窗口(d)小于或等于导电通孔材料(136)中的圆柱形碳纳米结构(138)的外径的二倍。

3.如权利要求1所述的互连结构(100)，其中所述通孔窗口(d)小于或等于导电通孔材料(136)中的圆柱形碳纳米结构(138)的外径。

4.如权利要求1所述的互连结构，其中在所述通孔开口(112)的第一末端布置了至少一个覆盖层段(132.1，132.2)，所述通孔开口(112)的第一末端比第二末端离衬底远。

5.如权利要求1所述的互连结构，其中在通孔开口(112)中的导电通孔材料(136)位于催化层(116)上，所述催化层适于支持碳纳米结构(138)的生长。

6.如权利要求1所述的互连结构，其中所述覆盖层段(132.1，132.2)由电介质材料制成。

7.如权利要求1所述的互连结构，其中所述覆盖层段被布置在电介质衬里(211)上，其中所述电介质衬里(211)布置在第二互连元件(240)和通孔开口外的第一电介质层(210)之间。

8.如权利要求1所述的互连结构(200)，其中覆盖层段(232)覆盖了通孔开口的侧壁(228，230)的上部，并且横向邻接电介质衬里(211)，所述电介质衬里(211)被布置在第二互连元件(240)和通孔开口外的第一电介质层(210)之间。

9.如权利要求1所述的互连结构(200)，其中所述覆盖层段(232)形成了覆盖层(222)的一部分，所述覆盖层(222)覆盖了第一电介质层(210)中的第一互连开口(208)的下表面(214)，所述第一互连开口被第二互连元件(240)填充。

10.如权利要求1所述的互连结构，其中所述导电通孔材料(136)包括碳纳米结构，该碳纳米结构为碳纳米管(138)或碳纳米线(138)，所述碳纳米管(138)或碳纳米线(138)的纵轴的定向为从第一互连元件(102)指向第二互连元件(140)的高度方向(h)。

11.一种制造互连结构的方法，该互连结构具有将一个互连层(104)上或衬底层上的导电的第一互连元件(102)和不同互连层(107)上的第二互连元件(140)连接起来的导电通孔材料(136)，该方法包括以下步骤：

提供衬底，该衬底具有在一个互连层(104)或衬底层上的第一互连元件(102)；

在第一互连元件上沉积第一电介质层(110)；

在所述第一电介质层(110)中制造到达第一互连元件(102)的通孔开口(112)；

在第一电介质层上制造覆盖层段(132.1，132.2)，所述覆盖层段伸入通孔开口(112)并且在通孔开口(112)处横向延伸，以限定通孔窗口(d)；

在通孔开口(112)中制造导电通孔材料(136)，该导电通孔材料(136)包含导电的圆柱形碳纳米结构(138)；以及

制造与导电通孔材料(136)接触的第二互连元件(140)；其中

所述通孔窗口(d)被制造的小到能防止碳纳米结构(138)穿过所述通孔窗口(d)。

12.如权利要求11所述的方法，该方法包括：在通孔开口(112)中制造导电通孔材料(136)的步骤之前，在通孔开口(112)的下表面(118)上制造催化层(116)的步骤，所述催化层(116)适于支持碳纳米结构(138)的生长。