[发明专利]半导体装置的内连结构与其形成方法

权利要求书

1.一种半导体装置的内连结构，其特征在于，其中该内连结构包含：

一导电材料层；

一绝缘材料层，形成于该导电材料层上；

以一第一金属填充之一介层窗，形成于该绝缘材料层中，且设置于该导电材料层上，其中该介层窗直接接触该导电材料层；

一第一沟渠导体，形成于该介层窗上，且该第一沟渠导体位于该绝缘材料层中；

一第二沟渠导体，形成于该绝缘材料层中，其中：

该第二沟渠导体是横向地离开该介层窗；

该第一沟渠导体的一底表面与该第二沟渠导体的一底表面是相互共平面；以及

该导电材料层于该第一沟渠导体与该第二沟渠导体下延伸；

一沟渠阻障，形成于该第一沟渠导体的一侧壁上、该第一沟渠导体的一底部下、该第二沟渠导体的一侧壁上和该第二沟渠导体的一底部下，其中该沟渠阻障直接接触该第一沟渠导体和该第二沟渠导体；以及

一介层窗加沟渠阻障，形成于该第一沟渠导体的该侧壁上方、该第二沟渠导体的该侧壁上方、该第二沟渠导体的该底部下方和该介层窗的一侧壁上方，其中该介层窗加沟渠阻障位于该沟渠阻障与该绝缘材料层之间，且该介层窗加沟渠阻障直接接触该绝缘材料层和该介层窗。

2.如权利要求1所述的半导体装置的内连结构，其特征在于，其中该沟渠阻障直接接触该第一金属的一顶表面。

3.如权利要求1所述的半导体装置的内连结构，其特征在于，其中该介层窗加沟渠阻障的一顶表面共平面于该第二沟渠导体的一顶表面。

4.如权利要求1所述的半导体装置的内连结构，其特征在于，其中插设于该第二沟渠导体与该绝缘材料层之间的该沟渠阻障是通过该绝缘材料层与该导电材料层相分离。

5.如权利要求1所述的半导体装置的内连结构，其特征在于，其中该导电材料层、该第一沟渠导体与该第二沟渠导体的每一者包含铜、钴、镍、钌、铑、铱、锇、铝、铟、银、金、钨及/或纳米碳管。

6.如权利要求1所述的半导体装置的内连结构，其特征在于，其中该导电材料层、该第一金属、该第一沟渠导体与该第二沟渠导体的每一者包含与硼、铝、钛、铬、锰、铌、钯、银、铟、锡、锌、镁及/或金合金化的金属。

7.如权利要求1所述的半导体装置的内连结构，其特征在于，其中该介层窗加沟渠阻障包含金属、金属合金、金属氮化物、含碳材料、金属氧化物、有机硅烷或有机磷烷。

8.如权利要求1所述的半导体装置的内连结构，其特征在于，其中该介层窗加沟渠阻障包含一自形成阻障，该自形成阻障是通过在一热处理制程中，该绝缘材料层与该沟渠导体之间的反应所形成。

9.如权利要求1所述的半导体装置的内连结构，其特征在于，其中该介层窗加沟渠阻障具有实质介于至的厚度。

10.一种内连结构的形成方法，其特征在于，其中该形成方法包含：

形成一绝缘层于第一导电层上方；

形成一介层窗于该绝缘层中，其中该介层窗的一底部对该第一导电层的一部分敞开；

形成一第一沟渠和一第二沟渠于该绝缘层中，其中该第一沟渠位于该介层窗上，该第二沟渠横向地离开该介层窗；

以一第二导电层填入该介层窗、该第一沟渠和该第二沟渠中至该绝缘层的一顶表面；及

该第二导电层与该绝缘层反应以形成一阻障层于该介层窗的一侧壁、该第一沟渠的一侧壁、该第二沟渠的一侧壁和该第二沟渠的一底部上，且暴露出该第一导电层的该部分。

11.如权利要求10所述的内连结构的形成方法，其特征在于，

其中填入该介层窗的操作和填入该第一沟渠的操作包含经由一双镶嵌制程填充该介层窗和该第一沟渠。

12.如权利要求10所述的内连结构的形成方法，其特征在于，其中该第二导电层直接接触该第一导电层。