[发明专利]互连层及其制造方法

说明书

本公开涉及互连层及其制造方法。本公开描述了一种用于在导电结构中平坦化钌金属层的方法。该方法包括在第二导电结构上形成第一导电结构，其中，形成第一导电结构包括在设置在第二导电结构上的电介质层中形成开口，以及在开口中沉积钌金属以过度填充开口。形成第一导电结构包括掺杂钌金属以及抛光经掺杂的钌金属以形成第一导电结构。

技术领域

本公开涉及互连层及其制造方法。

背景技术

化学机械抛光或平坦化(CMP)是一种利用化学力和机械力的组合使表面平滑和平坦化的工艺。CMP将研磨性化学浆料与抛光垫和固定环结合使用。在半导体制造中，CMP用于平坦化和抛光具有晶体、多晶或非晶微结构的不同类型的材料(例如，电介质、金属和半导体)。

发明内容

根据本公开的一个实施例，提供了一种制造互连层的方法，包括：在衬底上形成第一互连层，其中，形成所述第一互连层包括：在设置在所述衬底上的电介质层中形成开口；在所述开口中沉积钌金属衬里；在所述钌金属衬里上沉积铜金属以填充所述开口；抛光所述铜金属；掺杂所述钌金属衬里；以及抛光经掺杂的钌金属衬里以在所述第一互连层中形成导电结构；以及在所述第一互连层上形成第二互连层。

根据本公开的另一实施例，提供了一种制造互连层的方法，包括：在第二导电结构上形成第一导电结构，其中，形成所述第一导电结构包括：在设置在所述第二导电结构上的电介质层中形成开口；在所述开口中沉积钌金属以过度填充所述开口；掺杂所述钌金属；以及抛光经掺杂的钌金属以形成所述第一导电结构；以及在所述第一导电结构上形成互连层。

根据本公开的又一实施例，提供了一种互连层，包括：电介质层，所述电介质层位于衬底上；导电结构，所述导电结构位于所述电介质层中，其中，所述导电结构包括：第一导电材料；和钌衬里，所述钌衬里围绕所述第一导电材料的侧壁和底表面，其中，所述钌衬里的顶表面和所述第一导电材料的顶表面是共面的；并且其中，所述电介质层包括掺杂剂浓度等于或大于1×10¹²原子/cm³的掺杂剂。

附图说明

在结合附图阅读下面的具体实施方式时，可以从下面的具体实施方式中最佳地理解本公开的各个方面。

图1是根据一些实施例的金属化层开口的截面图。

图2是根据一些实施例的描述用于在互连层中形成导电结构的各种操作的方法的流程图。

图3-图8是根据一些实施例的在互连层中形成导电结构期间的中间结构的截面图。

图9是根据一些实施例的在其上具有导电结构的截面图。

图10是根据一些实施例的描述用于形成导电结构的各种操作的方法的流程图。

图11-图15是根据一些实施例的在形成导电结构期间的中间结构的截面图。

具体实施方式

下面的公开内容提供了用于实现所提供的主题的不同特征的许多不同的实施例或示例。下文描述了组件和布置的具体示例以简化本公开。当然，这些仅仅是示例而不旨在进行限制。例如，在下面的说明中，在第二特征上形成第一特征可以包括以直接接触的方式形成第一特征和第二特征的实施例，并且还可以包括可以在第一特征和第二特征之间设置附加特征，使得第一特征和第二特征不直接接触的实施例。此外，本公开在各个示例中可能重复参考标号和/或字母。这种重复本身并不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。

此外，本文中可能使用了空间相关术语(例如，“下方”、“之下”、“低于”、“以上”、“上部”等)，以易于描述图中所示的一个元件或特征相对于另外(一个或多个)元件或(一个或多个)特征的关系。这些空间相关术语旨在涵盖器件在使用或操作中除了图中所示朝向之外的不同朝向。装置可能以其他方式定向(旋转90度或处于其他朝向)，并且本文中所用的空间相关描述符同样可能被相应地解释。