[发明专利]互连结构及其制造方法

权利要求书

1.一种互连结构的制造方法，其特征在于，包括：

提供衬底结构，所述衬底结构包括：

衬底；

在所述衬底上的第一电介质层；和

在所述衬底上贯穿所述第一电介质层的金属互连线；

去除金属互连线两侧的第一电介质层以形成凹陷；

在金属互连线暴露的表面上形成石墨烯层，其中，在形成所述石墨烯层时还在所述凹陷下的所述衬底上形成非晶碳层；

沉积第二电介质层以填充所述凹陷并覆盖所述石墨烯层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底结构还包括：

在所述衬底和所述第一电介质层之间的第一阻挡层；

所述金属互连线贯穿所述第一电介质层和所述第一阻挡层。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在金属互连线暴露的表面上形成石墨烯层的步骤包括：

在金属互连线暴露的表面上形成石墨烯层，并在暴露的第一阻挡层上形成所述非晶碳层。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述衬底结构还包括：

在所述金属互连线的底面和侧面上的第二阻挡层。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述去除金属互连线两侧的第一电介质层以形成凹陷的步骤包括：

去除金属互连线两侧的第一电介质层，以暴露金属互连线的侧面上的第二阻挡层的一部分；

去除暴露的第二阻挡层以形成所述凹陷。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述提供衬底结构的步骤包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成第一阻挡层；

在所述第一阻挡层上形成第一电介质层；

在所述第一电介质层上形成图案化的第一硬掩模；

以所述图案化的第一硬掩模为掩模依次刻蚀所述第一电介质层和所述第一阻挡层，以形成到所述衬底的通孔；

在所述通孔的侧壁上形成第二阻挡层；

沉积金属以在所述通孔中填充金属；

执行平坦化工艺并去除所述图案化的第一硬掩模，以暴露剩余的第一电介质层，从而形成所述衬底结构。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通孔是大马士革结构的通孔；

所述以所述图案化的第一硬掩模为掩模依次刻蚀所述第一电介质层和所述第一阻挡层，以形成到所述衬底的通孔包括：

以所述图案化的第一硬掩模为掩模刻蚀所述第一电介质层，以形成第一开口和第二开口；

在所述第一开口上形成图案化的第二硬掩模；

以所述图案化的第一硬掩模和第二硬掩模为掩模继续刻蚀所述第一电介质层，以形成第三开口；

去除所述图案化的第二硬掩模；

以所述图案化的第一硬掩模对剩余的第一电介质层和所述第一阻挡层进行刻蚀，从而形成到衬底的第一通孔和第二通孔，所述第一通孔包括第一开口和第三开口，所述第二通孔由所述第二开口形成而来。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述石墨烯层包括氟化石墨烯层。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过化学气相沉积CVD的方式形成石墨烯层，工艺条件包括：

反应气体包括甲烷、氢气和载流气体；

反应温度为600℃至1500℃；

反应时间为5-300min；

其中，载流气体的流量为50-10000sccm，甲烷的流量和载流气体的流量之比为0.05％-50％，氢气的流量和载流气体的流量之比为0.05％-50％。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

对所述第二电介质层进行平坦化。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述第二电介质层上形成用于另一互连结构的第三电介质层。