[发明专利]一种互连结构及其制作方法和半导体器件的制作方法

说明书

本发明公开了一种互连结构及其制作方法和半导体器件的制作方法，包括：提供一衬底结构，其中，衬底结构刻蚀有沟槽；沿沟槽的内壁依次沉积阻挡层和种子层的叠层；控制种子层背离阻挡层一侧表面吸附等离子体；对叠层形成的凹槽内进行连线材料填充；对衬底结构具有沟槽一侧表面进行平坦化处理，以在凹槽内形成互连线。在进行连线材料填充之前，对种子层背离阻挡层一侧表面吸附等离子体，通过优化种子层背离阻挡层一侧表面吸附等离子体的区域，进而通过等离子体抑制凹槽的宽度较小的区域连线材料的生长速度，而避免凹槽的宽度较小的区域被封死，使得凹槽内连线材料填充更加饱满，消除连线材料填充中的空洞缺陷。

技术领域

本发明涉及互连结构制作技术领域，更为具体的说，涉及一种互连结构及其制作方法和半导体器件的制作方法。

背景技术

目前，在半导体器件的制作工艺中，可根据不同需要在衬底上形成多层金属互连层，每层金属互连层包括互连线，这就需要对衬底上的介质层进行沟槽的刻蚀，而后在沟槽内形成该互连线，互连线的形貌及其稳定性对半导体器件的性能产生非常大的影响。现有技术在制作互连结构的过程中，首先需要在沟槽内制作阻挡层和种子层的叠层，而后对该叠层形成的凹槽内制作互连线。由于沟槽的宽度较小，故而在制作互连线时，经常会出现在凹槽内填充连线材料时，凹槽的开口区域被连线材料封死而使得中间区域出现空洞缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种互连结构及其制作方法和半导体器件的制作方法，在进行连线材料填充之前，对种子层背离阻挡层一侧表面吸附等离子体，通过优化种子层背离阻挡层一侧表面吸附等离子体的区域，进而通过等离子体抑制凹槽的宽度较小的区域连线材料的生长速度，而避免凹槽的宽度较小的区域被封死，使得凹槽内连线材料填充更加饱满，消除连线材料填充中的空洞缺陷。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种互连结构的制作方法，包括：

提供一衬底结构，其中，所述衬底结构刻蚀有沟槽；

沿所述沟槽的内壁依次沉积阻挡层和种子层的叠层；

控制所述种子层背离所述阻挡层一侧表面吸附等离子体；

对所述叠层形成的凹槽内进行连线材料填充；

对所述衬底结构具有所述沟槽一侧表面进行平坦化处理，以在所述凹槽内形成互连线。

可选的，控制所述种子层背离所述阻挡层一侧表面吸附等离子体，包括：

将所述衬底结构放入反应腔中；

对所述反应腔内充入等离子体，其中，充入的等离子体的移动方向朝向所述衬底结构具有所述沟槽一侧。

可选的，所述衬底结构放置于所述反应腔的底部，且所述衬底结构具有所述沟槽一侧朝向所述反应腔的顶部；

及，自所述反应腔的顶部充入等离子体，充入的等离子体由于重力作用而使其移动方向朝向所述衬底结构具有所述沟槽一侧。

可选的，控制所述种子层背离所述阻挡层一侧表面吸附等离子体为：

控制所述种子层背离所述阻挡层一侧表面吸附等离子体，且所述叠层所形成的凹槽的开口区域所吸附的等离子体的密度，大于所述叠层所形成的凹槽的底部区域所吸附的等离子体的密度。

可选的，自所述沟槽的顶部至底部方向，所述种子层背离所述阻挡层一侧表面吸附等离子体的密度呈减小趋势。

可选的，控制所述种子层背离所述阻挡层一侧表面吸附等离子体为：

控制所述种子层背离所述阻挡层一侧表面吸附等离子体，且所述叠层所形成的凹槽的宽度小的区域所吸附的等离子体的密度，大于所述叠层所形成的凹槽的宽度大的区域所吸附的等离子体的密度。