[实用新型]一种降低应力迁移的金属互连结构有效

专利信息
申请号: 201820572220.5 申请日: 2018-04-20
公开(公告)号: CN208028059U 公开(公告)日: 2018-10-30
发明(设计)人: 姚斌;陈雷刚 申请(专利权)人: 上海华力集成电路制造有限公司
主分类号: H01L23/535 分类号: H01L23/535
代理公司: 上海申新律师事务所 31272 代理人: 俞涤炯
地址: 201315 上海市浦东新区中国(上*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 下金属层 连接通孔 通孔 上金属层 应力迁移 介质层 金属层 金属互连结构 半导体领域 本实用新型 空位聚集 空位扩散 相邻设置 应力梯度 上端 阻碍 盲孔 下端 开口
【说明书】:

一种降低应力迁移的金属互连结构,其属于半导体领域的技术,包括:相邻设置的下金属层和上金属层,所述下金属层和所述上金属层之间设有介质层;连接通孔,所述连接通孔设置于所述介质层,所述连接通孔上端与所述上金属层相连,所述连接通孔的下端通过一呈条形的窄金属层与所述下金属层相连;多个伪通孔,所述伪通孔为设置于所述介质层中的盲孔,所述伪通孔的开口与所述下金属层相接。该技术方案的有益效果是:本实用新型能够通过沟槽阻碍空位扩散,并且通过伪通孔对应金属层中的应力梯度进行分散,能够有效的阻碍下金属层和窄金属层处的空位聚集并降低该处的应力,从而能够降低应力迁移。

技术领域

本实用新型涉及的是一种半导体领域的技术,具体是一种降低应力迁移的金属互连结构。

背景技术

随着半导体技术的不断进步,集成电路的集成度增加,而体积逐渐减小,因此,已经没有足够的面积来制作所需的金属内连线。为了增加内连线结构而节省体积,目前集成电路结构大都采用多层金属内连线结构。

应力迁移是指互连金属与阻挡层、覆盖层和层间介质材料之间的热膨胀系数不同,使得互连系统中存在残余应力,在残余应力的作用下,由金属内部缺陷及晶粒生长产生的空位沿着应力梯度方向移动,并聚集成为空洞,从而导致失效。

互连系统中,热机械应力之间的相互作用和空位扩散共同作用导致了应力迁移。

如图1-2所示,传统的金属互连结构中,包括了下金属层100、上金属层300,上金属层300和下金属层100通过连接通孔500相连,连接通孔500贯穿整个介质层400。介质层400位于上金属层300和下金属层 100之间,位于介质层400中的连接通孔500中填充金属,上层金属和下层金属通过连接通孔500中填充的金属相连。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足,提出一种降低应力迁移的金属互连结构。本实用新型能够通过沟槽阻碍空位扩散,并且通过伪通孔对应金属层中的应力梯度进行分散,能够有效的阻碍下金属层和窄金属层处的空位聚集并降低该处的应力,从而能够降低应力迁移。

本实用新型是通过以下技术方案实现的:

本实用新型涉及一种降低应力迁移的金属互连结构,包括:

相邻设置的下金属层和上金属层,所述下金属层和所述上金属层之间设有介质层;

连接通孔,所述连接通孔设置于所述介质层,所述连接通孔上端与所述上金属层相连,所述连接通孔的下端通过一呈条形的窄金属层与所述下金属层相连;

多个伪通孔,所述伪通孔为设置于所述介质层中的盲孔,所述伪通孔的开口与所述下金属层相接。

优选的,该降低应力迁移的金属互连结构,其中,所述下金属层的上表面开设有一沟槽,所述沟槽位于所述下金属层和所述窄金属层的连接处。

优选的,该降低应力迁移的金属互连结构,其中,所述沟槽呈条形,所述沟槽的长度方向与所述窄金属层的长度方向相垂直。

优选的,该降低应力迁移的金属互连结构,其中,所述沟槽呈L字形,所述沟槽的一边垂直于所述窄金属层的长度方向。

优选的,该降低应力迁移的金属互连结构,其中,所述沟槽呈正方形,所述沟槽的一边垂直于所述窄金属层的长度方向。

优选的,该降低应力迁移的金属互连结构,其中,所述伪通孔均匀排列于所述窄金属层的两侧。

优选的,该降低应力迁移的金属互连结构,其中,所述窄金属层的两侧的所述伪通孔组成多个条形队列,每一所述条形队列的延伸方向与所述窄金属层的长度方向平行。

优选的,该降低应力迁移的金属互连结构,其中,所述窄金属层的两侧分别设置两条或三条所述条形队列。

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