[发明专利]半导体器件、互连层和互连层的制作方法

说明书

本申请公开了一种半导体器件、互连层和互连层的制作方法，该互连层的制作方法包括：在半导体衬底上形成具有凹槽的介电层；在凹槽内形成金属层；填充介电层的表面中的孔隙；在介电层的表面及金属层的表面上形成金属盖层。本申请中的互连层的制作方法是在形成金属层之后，填充介电层的表面中的孔隙，并在介电层的表面中的孔隙被填充后再在介电层的表面及金属层的表面上形成金属盖层。这样，由于介电层的表面中的孔隙已经被填充，于是，形成金属盖层的材料便不再容易渗透进入介电层表面的孔隙中了，进而在介电层中也不容易产生导电通路了，有效地降低了互连层出现漏电情况的可能性。

技术领域

本申请涉及半导体集成电路的技术领域，具体而言，涉及一种半导体器件、互连层和互连层的制作方法。

背景技术

集成电路是20世纪50年代后期至60年代发展起来的一种新型半导体器件。半导体集成电路是将晶体管、二极管等有源元件和电阻器、电容器等无源元件，按照一定的电路互连，“集成”在一块半导体单晶片上，从而完成特定的电路或系统功能。由于集成电路是由许多半导体器件以及电阻等元件组成的，其中，半导体器件起着核心的作用，于是，半导体器件的性能对集成电路来说有着至关重要的作用。

在微型化半导体器件的当前工艺中，为了减少在信号传播中由于电容效应引起的电阻电容(RC)延迟，期望低K介电材料作为导电互连件之间的金属层间和/或层间电介质。鉴于此，电介质的介电层常数越低，邻近导电线的寄生电容就越低，以及集成电路(IC)的RC延迟就越小。

可以通过形成前体膜来形成低K介电层。这种前体膜可以具有两种组分，如基体材料和在基体材料内形成的成孔剂材料。一旦在期望低K介电材料存在的区域中形成并固化了前膜体，则可以从前体膜中去除成孔剂，从而形成“孔隙”，该孔隙降低了前体膜的介电常数，并形成低K介电材料。

然而，在现有技术中，在半导体器件的互连层的制作过程中，还需要在该介电层上形成金属盖层，由于在该介电层的内部具有许多孔隙，于是，在金属盖层与介电层的直接接触的部位，形成金属盖层的材料容易渗透到介电层的孔隙中，进而很容易在介电层中产生导电通路，导致互连层的漏电指数明显增高，从而严重影响了半导体器件的性能。

发明内容

本申请旨在提供一种半导体器件、互连层和互连层的制作方法，以解决现有技术中的互连层的金属盖层的形成材料容易渗透进入介电层的孔隙中的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种互连层的制作方法，包括：在半导体衬底上形成具有凹槽的介电层；在凹槽内形成金属层；填充介电层的表面中的孔隙；在介电层的表面及金属层的表面上形成金属盖层。

进一步地，使二烯烃与介电层的表面进行接触处理以填充介电层的表面中的孔隙。

进一步地，二烯烃为1，3-环己二烯或二环庚二烯。

进一步地，接触处理包括：采用旋涂、喷涂或浸泡的方式使二烯烃与介电层的表面接触；加热二烯烃以使得二烯烃与介电层的表面的材料发生交联反应。

进一步地，形成金属层的步骤包括：在凹槽内以及介电层的表面上形成金属预备层；对金属预备层进行化学机械抛光以形成金属层。

进一步地，在形成金属层之后，制作方法还包括：采用硅氧烷对介电层的表面进行处理。

进一步地，硅氧烷为八甲基环四硅氧烷或四甲基环四硅氧烷。

进一步地，在使二烯烃与介电层的表面进行接触处理后，制作方法还包括：对介电层进行等离子体处理。

进一步地，等离子体为氦等离子体。

进一步地，在形成金属盖层的步骤之后，制作方法还包括：对介电层的表面进行紫外光照射处理以去除介电层的表面中的二烯烃。