[发明专利]半导体器件的互连结构

权利要求书

1.一种半导体器件的互连结构，所述互连结构包括：

下互连线，位于基板上；

层间介电层，位于下互连线上，所述层间介电层包括堆叠的介电层并且在堆叠的介电层中包括接触孔和沟槽，其中，沟槽直接连接到接触孔并且沿第一方向延伸；

接触塞，设置在所述层间介电层的接触孔中并且包括在平面图中具有圆形的横截面的底表面和在平面图中具有椭圆形的横截面的顶表面，接触塞的顶表面具有在第一方向上的第一上部宽度和在垂直于第一方向的第二方向上的第二上部宽度，接触塞的底表面接触下互连线并且具有下部宽度；以及

上互连线，设置在所述层间介电层的沟槽中并且接触接触塞的顶表面，上互连线沿第一方向延伸并且具有在第二方向上的线宽度，

其中，接触塞的第一上部宽度大于上互连线的线宽度，

其中，接触塞包括第一金属材料，并且上互连线包括与第一金属材料不同的第二金属材料。

2.根据权利要求1所述的互连结构，其中，上互连线的线宽度大于接触塞的第二上部宽度，并且

其中，接触塞的下部宽度小于接触塞的第二上部宽度。

3.根据权利要求1所述的互连结构，其中，所述层间介电层包括氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的互连结构，其中，所述层间介电层包括覆盖下互连线的蚀刻停止层，蚀刻停止层包括SiN、SiON、SiC、SiCN和BN中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的互连结构，其中，上互连线的上表面与所述层间介电层的上表面基本共面。

6.根据权利要求1所述的互连结构，其中，接触塞包括钨，上互连线包括铜或铜合金。

7.根据权利要求1所述的互连结构，其中，接触塞还包括第一阻挡金属层，上互连线还包括第二阻挡金属层，

其中，接触塞包括覆盖接触孔的内壁的第一阻挡金属层和填充接触孔的金属塞，

其中，第一阻挡金属层从接触孔的内壁延伸，以便以均匀的厚度覆盖沟槽的侧表面和底表面以及所述层间介电层的顶表面，

其中，第二阻挡金属层在沟槽上共形地沉积，从而共形地覆盖第一阻挡金属层和金属塞，并且

第二阻挡金属层在沟槽的侧表面和底表面处与第一阻挡金属层直接接触。

8.根据权利要求7所述的互连结构，其中，第一阻挡金属层和第二阻挡金属层均包括从Ta、TaN、TaSiN、Ti、TiN、TiSiN、W和WN的组中选择的至少一种金属性材料。

9.一种半导体器件的互连结构，所述互连结构包括：

下互连线，位于基板上；

层间介电层，位于下互连线上，所述层间介电层包括覆盖下互连线的蚀刻停止层，所述层间介电层还包括沟槽和位于沟槽下方的接触孔，沟槽直接连接到接触孔并且沿第一方向延伸，接触孔穿透蚀刻停止层并且暴露下互连线的上表面的一部分；

连接结构，包括设置在沟槽中的线部分和设置在接触孔中的接触部分，线部分具有在垂直于第一方向的第二方向上的线宽度，接触部分包括在平面图中具有圆形的横截面的底表面和在平面图中具有椭圆形的横截面的顶表面，接触部分的底表面接触下互连线，接触部分的顶表面接触线部分，接触部分的顶表面具有在第一方向上的第一上部宽度和在第二方向上的第二上部宽度，

其中，接触部分的第一上部宽度大于线部分的线宽度，

其中，接触部分包括第一金属材料，并且线部分包括与第一金属材料不同的第二金属材料。

10.根据权利要求9所述的互连结构，其中，线部分的线宽度大于接触部分的第二上部宽度。

11.根据权利要求9所述的互连结构，其中，所述层间介电层包括氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。

12.根据权利要求9所述的互连结构，其中，蚀刻停止层包括SiN、SiON、SiC、SiCN和BN中的至少一种。