[发明专利]具有铜插塞的半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

半导体衬底(12)，具有多个布线层，其中最终布线层(14)包括导电材料；

绝缘层(20)，形成在所述最终布线层上，所述绝缘层具有在其中形成的过孔开口(38)以暴露所述最终布线层中的所述导电材料；

阻挡层(30)，形成在所述过孔开口中；以及

铜插塞(28)，形成在所述阻挡层上且填充所述过孔开口。

2.根据权利要求1的半导体器件，其中所述阻挡层接触所述最终布线层中的所述导电材料。

3.根据权利要求1的半导体器件，还包括：

覆盖层(52)，形成在所述铜插塞之上。

4.根据权利要求3的半导体器件，其中所述覆盖层为氮化物层。

5.根据权利要求3的半导体器件，其中所述覆盖层选自钴、钴/钨/磷、以及钴合金。

6.根据权利要求1的半导体器件，其中所述阻挡层选自钽/氮化钽、钛、钛钨、氮化钛以及氮化钨。

7.根据权利要求1的半导体器件，还包括：

介电层(34)，形成在所述绝缘层上并具有与所述铜插塞对准的开口。

8.根据权利要求7的半导体器件，还包括：

球限冶金(44)，形成在所述介电层上和所述开口中。

9.根据权利要求1的半导体器件，其中所述铜插塞具有壁，所述壁关于所述最后布线层形成45至75度的角(α)。

10.根据权利要求1的半导体器件，还包括：

铝层(50)，位于所述绝缘层与所述阻挡层之间的所述过孔开口中。

11.根据权利要求10的半导体器件，其中所述铝层在所述绝缘层之上延伸。

12.一种半导体器件，包括：

半导体衬底(12)，具有最终布线层(14)，所述最终布线层包括导电材料；

绝缘层(20)，形成在所述最终布线层上，所述绝缘层具有在其中形成的过孔开口(38)以暴露所述最终布线层中的所述导电材料；以及

铜插塞(28)，形成在所述过孔开口中并填充所述过孔开口。

13.根据权利要求12的半导体器件，还包括：

覆盖层(42)，形成在所述铜插塞之上。

14.根据权利要求12的半导体器件，还包括：

介电层(34)，形成在所述绝缘层上且具有与所述铜插塞对准的开口。

15.一种形成半导体器件的方法，包括：

获得半导体衬底(12)，所述半导体衬底具有多个布线层，其中最终布线层(14)包括导电材料；

在所述最终布线层上形成绝缘层(20)；

在所述绝缘层中形成过孔开口(38)以暴露所述最终布线层中的所述导电材料；

在所述过孔开口中形成阻挡层(30)；以及

在所述阻挡层上形成铜插塞(28)且填充所述过孔开口。

16.根据权利要求15的方法，其中所述阻挡层接触所述最终布线层中的所述导电材料。

17.根据权利要求15的方法，还包括在所述铜插塞之上形成覆盖层(42)。

18.根据权利要求15的方法，其中所述阻挡层选自钽/氮化钽、钛、钛钨、氮化钛以及氮化钨。

19.根据权利要求15的方法，还包括：

在所述绝缘层上形成介电层(34)，所述介电层具有与所述铜插塞对准的开口。

20.根据权利要求19的方法，还包括：

在所述介电层上和所述开口中形成球限冶金(44)。

21.根据权利要求15的方法，其中在形成过孔开口的步骤与形成阻挡层的步骤之间，还包括：

在所述过孔开口中在所述绝缘层与所述阻挡层之间形成铝层(50)。

22.根据权利要求21的方法，其中所述铝层在所述绝缘层之上延伸。