[发明专利]金属互连结构及其形成方法

权利要求书

1.一种金属互连结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供一衬底，所述衬底中形成有开孔；

形成一导电材料层在所述衬底上，所述导电材料层填充所述开孔并覆盖所述衬底的顶表面；

形成一掩膜层在所述导电材料层上，所述掩膜层中形成有线条图形，所述线条图形遮盖所述开孔；以及，

以所述掩膜层为掩膜刻蚀所述导电材料层，以利用剩余的导电材料层构成上层互连线和导电插塞，剩余的导电材料层中高出于所述衬底的部分构成所述上层互连线，剩余的导电材料层中填充在所述开孔中的部分构成导电插塞。

2.如权利要求1所述金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述导电材料层包括金属扩散阻挡层和金属材料层，所述金属扩散阻挡层覆盖所述开孔的底壁和侧壁，所述金属材料层形成在所述金属扩散阻挡层上并填充所述开孔，同时覆盖所述衬底的顶表面。

3.如权利要求1所述金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述衬底包括多层相互堆叠的介质层，多层介质层中包括由上至下依次排布的第一介质层和第二介质层，所述开孔形成在所述第一介质层中。

4.如权利要求3所述金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述第一介质层和所述第二介质层之间设置有第一刻蚀停止层；其中，所述开孔的形成方法包括：

形成第一抗反射层在所述衬底上，并在所述第一抗反射层上形成一图形化的第一刻胶层；以及，

以所述图形化的第一光刻胶层为掩膜刻蚀所述衬底的所述第一介质层并刻蚀停止于所述第一刻蚀停止层上，并继续刻蚀所述第一刻蚀停止层至暴露出所述第二介质层，以形成所述开孔在所述第一介质层中。

5.如权利要求3所述金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述第二介质层中形成有下层互连线，所述下层互连线暴露在所述开孔中，以使所述上层互连线和所述下层互连线电性连接。

6.如权利要求1所述金属互连结构的形成方法，其特征在于，在形成所述导电材料层之前，还包括形成第二刻蚀停止层在所述衬底上，所述第二刻蚀停止层覆盖所述衬底的顶表面，所述开孔贯穿所述第二刻蚀停止层，以及在刻蚀所述导电材料层时，刻蚀停止于所述第二刻蚀停止层上。

7.如权利要求1所述金属互连结构的形成方法，其特征在于，所述掩膜层为第二光刻胶层，并在形成所述掩膜层之前还包括：形成第二抗反射层在所述衬底上。

8.一种金属互连结构，其特征在于，包括：

衬底，所述衬底中形成有开孔；以及，

导电材料层，填充在所述开孔中并进一步凸出于所述衬底的顶表面，所述导电材料层中高出于所述衬底的部分构成上层互连线，所述导电材料层中填充在所述开孔中的部分构成导电插塞。

9.如权利要求8所述的金属互连结构，其特征在于，所述导电材料层包括金属扩散阻挡层和金属材料层，所述金属扩散阻挡层覆盖所述开孔的底壁和侧壁，所述金属材料层形成在所述金属扩散阻挡层上并填充所述开孔，并且所述金属材料层还凸出于所述衬底的顶表面。

10.如权利要求8所述的金属互连结构，其特征在于，所述衬底包括多层相互堆叠的介质层，多层介质层中包括由上至下依次排布的第一介质层和第二介质层，所述开孔形成在所述第一介质层中。

11.如权利要求10所述的金属互连结构，其特征在于，所述第二介质层中形成有下层互连线，所述下层互连线暴露在所述开孔中，以使所述上层互连线和所述下层互连线电性连接。