[发明专利]互连结构及其形成方法

说明书

本申请公开了一种互连结构及其形成方法，所述形成方法包括：提供衬底，衬底中形成有金属层；在衬底上形成介质层，介质层中具有开口，开口暴露金属层；在开口的侧壁形成非晶硅层，且非晶硅层暴露出金属层表面；以金属层为生长基质，在开口内形成导电连接层；以及形成导电连接层之后，进行退火处理，使非晶硅层与导电连接层的侧壁表面的材料反应以形成硅化物粘附层。本申请还公开了一种互连结构。本申请所公开的互连结构及其形成方法提高了互连结构的性能。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种互连结构及其形成方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，超大规模集成电路芯片的集成度已经高达几十亿甚至上百亿器件的规模，多层金属互连技术广泛实用。随着工艺尺寸的不断减小，铜互连工艺得到广泛应用，但是铜的扩散会造成器件的“中毒效应”，因此，具有优良的台阶覆盖率和填充性的金属钨逐渐侧能为源、漏和栅区域的接触孔中的填充金属。

目前，还需要对互连结构形成方法进行改进，以增加金属填料与介质层之间的粘附性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种互连结构及其形成方法，该方法提高了互连结构的性能。

本申请的一个方面提供了一种互连结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底中形成有金属层；在所述衬底上形成介质层，所述介质层中具有开口，所述开口暴露所述金属层；在所述开口的侧壁形成非晶硅层，且所述非晶硅层暴露出金属层表面；以所述金属层为生长基质，在所述开口内形成导电连接层；形成所述导电连接层之后，进行退火处理，使所述非晶硅层与所述导电连接层的侧壁表面的材料反应以形成硅化物粘附层。

可选地，所述退火处理的温度为400℃至600℃。

可选地，所述退火处理的退火时间为5分钟至10分钟。

可选地，形成所述非晶硅层的方法包括：在所述开口的侧壁和底部形成非晶硅材料层；去除所述开口底部的所述非晶硅材料层以形成所述非晶硅层。

可选地，形成所述非晶硅材料层的工艺为物理气相沉积工艺或化学气相沉积工艺。

可选地，去除所述开口底部的所述非晶硅材料层的工艺为：对位于所述开口底部的所述非晶硅材料层进行离子轰击。

可选地，所述离子轰击采用的离子为惰性气体离子，所述惰性气体离子包括Ar离子。

可选地，在形成所述非晶硅层的步骤中，所述非晶硅层与所述介质层接触；形成所述硅化物粘附层之后，所述硅化物粘附层与所述介质层接触。

可选地，所述导电连接层的材料包括钨，所述硅化物粘附层的材料包括硅化钨。

可选地，形成所述导电连接层的工艺为选择性化学气相沉积工艺。

可选地，所述非晶硅层的厚度为1纳米至3纳米。

可选地，所述硅化物粘附层的厚度为1纳米至5纳米。

可选地，所述导电连接层的材料包括钴或钨。

本发明还提供一种互连结构，包括：衬底，所述衬底中具有金属层；位于所述衬底上的介质层，所述介质层中具有贯穿所述介质层的开口；位于所述开口中的导电连接层，所述导电连接层的底部表面与所述金属层接触；硅化物粘附层，所述硅化物粘附层位于所述导电连接层和所述介质层之间且与所述导电连接层的侧壁接触。

可选地，所述导电连接层的材料包括钨，所述硅化物粘附层的材料包括硅化钨。

可选地，所述硅化物粘附层的厚度为1纳米至5纳米。

可选地，所述硅化物粘附层与所述介质层接触。

本发明的技术方案具有以下有益效果：