[发明专利]互连结构的制作方法及器件

说明书

本申请公开了一种互连结构的制作方法及器件，该器件包括：第一金属层，其包括铜；接触通孔，其形成于第一金属层上，其从内向外依次包括铝芯、粘附层和铜阻挡层；第二金属层，其形成于接触通孔上，第二金属层包括铝。本申请通过将器件的互连结构的上层金属层设置为铝，将接触通孔的内芯设置于为铝芯，将下层金属层设置为铜，由于铜具有较高的稳定性，从而提高了器件的稳定性；同时，将接触通孔的铝芯外设置铜阻挡层和铜粘附层，从而使接触通孔能够和铜制材料的下层金属形成稳定的电连接关系。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种互连结构的制作方法及器件。

背景技术

半导体制造的后端(back end of line，BEOL)工序中通常采用大马士革工艺，该工艺是在介质层上刻蚀形成金属连线的沟槽后，填充金属，再对金属进行平坦化后，重复上述工艺直至形成金属连线和介质层构成的互连结构。

参考图1，其示出了相关技术中提供的互连结构的剖面示意图。如图1所示，该金属互连结构包括上层金属111、通孔120和下层金属112，其中，上层金属111和下层金属112的构成材料为铝(Al)。

然而，由于金属铝的稳定性较差，因此相关技术中提供的互连结构的稳定性较差。

发明内容

本申请提供了一种金属互连结构及其形成方法，可以解决相关技术中提供的金属互连结构的制造成本较高的问题。

一方面，本申请实施例提供了一种互连结构的制作方法，包括：

在第一金属层上形成介质层，所述第一金属层包括铜；

在介质层中形成通孔，所述通孔底部的第一金属层暴露；

依次沉积形成铜阻挡层和粘附层；

沉积形成铝(Al)层，所述铝层填充所述通孔形成铝芯；

通过光刻工艺对所述铝层进行刻蚀，形成第二金属层。

可选的，所述粘附层包括钽(Ta)。

可选的，所述铜阻挡层包括氮化钽(TaN)。

可选的，所述沉积形成铝层，包括：

通过物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)工艺沉积形成所述铝层。

可选的，所述PVD工艺的温度为300摄氏度(℃)至450摄氏度。

可选的，所述依次沉积形成铜阻挡层和粘附层，包括：

通过PVD工艺依次沉积氮化钽和钽，分别形成所述铜阻挡层和所述粘附层。

一方面，本申请实施例提供了一种器件，包括：

第一金属层，所述第一金属层包括铜；

接触通孔，所述接触通孔形成于所述第一金属层上，所述接触通孔从内向外依次包括铝芯、粘附层和铜阻挡层；

第二金属层，所述第二金属层形成于所述接触通孔上，所述第二金属层包括铝。

可选的，所述铜阻挡层包括氮化钽。

可选的，所述粘附层包括钽。

可选的，所述第一金属层和所述第二金属层之间形成有介质层。

可选的，所述介质层从下至上依次包括氮化物层、掺碳氮化物层和氧化物层。

本申请技术方案，至少包括如下优点：