[发明专利]形成互连结构的方法及互连结构

权利要求书

1.一种形成互连结构的方法，包括：

在衬底的表面上形成牺牲电介质材料；

在所述牺牲电介质材料中形成暴露所述衬底的表面的一部分的至少一个开口；

在所述至少一个开口中以及所述衬底的表面的暴露部分形成含铜结构；

去除所述牺牲电介质材料的剩余部分；以及

在所述含铜结构的暴露的侧壁表面和最上表面上形成连续的石墨烯层。

2.根据权利要求1的方法，其中，所述形成牺牲电介质材料包括选择绝缘体材料以及沉积所述绝缘体材料。

3.根据权利要求2的方法，其中，所述绝缘体材料包括：气凝胶、光致抗蚀剂、热塑性聚合物、聚(甲基戊二酰亚胺)、溶胶凝胶、重氮萘醌或者类金刚石碳。

4.根据权利要求1的方法，其中，所述形成至少一个开口包括光刻和蚀刻。

5.根据权利要求4的方法，其中，所述至少一个开口是过孔或线。

6.根据权利要求4的方法，其中，所述至少一个开口是组合的过孔和线。

7.根据权利要求1的方法，其中，所述形成含铜结构包括：在所述至少一个开口中沉积纯铜或铜合金；以及平面化所述纯铜或铜合金。

8.根据权利要求1的方法，其中，所述去除所述牺牲电介质材料的剩余部分包括干法蚀刻工艺。

9.根据权利要求1的方法，其中，所述去除所述牺牲电介质材料的剩余部分包括湿法化学蚀刻工艺。

10.根据权利要求1的方法，其中，所述在所述含铜结构的暴露的侧壁表面和最上表面上形成连续的石墨烯层包括选择性沉积工艺，所述选择性沉积工艺选自化学气相沉积、等离子体增强的化学气相沉积和紫外线辅助的化学气相沉积。

11.根据权利要求10的方法，其中，所述选择性沉积工艺在最高为但是不超过450°C的沉积温度下进行。

12.根据权利要求11的方法，其中，所述沉积温度为200°C到400°C。

13.根据权利要求1的方法，其中，所述在所述含铜结构的暴露的侧壁表面和最上表面上形成连续的石墨烯层包括：在铜箔上生长石墨烯；将所述石墨烯转移到所述含铜结构；以及去除所述铜箔。

14.根据权利要求1的方法，还包括：在形成所述连续的石墨烯层之后，形成具有小于二氧化硅的介电常数的电介质材料并且回蚀刻所述电介质材料。

15.根据权利要求1的方法，其中，所述形成至少一个开口包括在所述牺牲电介质材料中形成多个开口；并且所述在所述至少一个开口中形成含铜结构包括在所述多个开口中的每一个中形成含铜结构；并且所述形成连续的石墨烯层是在每一个所述含铜结构的暴露的侧壁表面和最上表面上进行的。

16.根据权利要求15的方法，其中，在相邻的包含所述连续的石墨烯层的含铜结构之间存在气隙。

17.根据权利要求15的方法，其中，在相邻的包含所述连续的石墨烯层的含铜结构之间存在具有小于二氧化硅的介电常数的电介质材料部分。

18.根据权利要求1的方法，其中，所述连续的石墨烯层包含位于所述含铜结构的每个暴露的侧壁表面上的第一部分，其中，所述连续的石墨烯层的所述第一部分的最下表面与所述衬底的所述表面接触。

19.根据权利要求1的方法，还包括：在包含所述连续的石墨烯层的所述含铜结构的顶上形成电介质盖层。

20.根据权利要求19的方法，还包括：

在所述电介质盖层的表面上形成另一牺牲电介质材料；

在所述另一牺牲电介质材料中形成暴露所述电介质盖层的表面的一部分的至少一个其它开口；

在所述至少一个其它开口中以及所述电介质盖层的表面的暴露部分形成另一含铜结构；

去除所述另一牺牲电介质材料的剩余部分；以及

在所述另一含铜结构的暴露的侧壁表面和最上表面上形成另一连续的石墨烯层。