[发明专利]金属互连结构、半导体器件及提高扩散阻挡层性能的方法

权利要求书

1.一种金属互连结构，其特征在于，包括互连金属层、钝化层和扩散阻挡层，所述钝化层连接在所述互连金属层和所述扩散阻挡层之间；所述扩散阻挡层为Co基合金层；所述钝化层为利用等离子体(plasma)处理所述扩散阻挡层的表面形成；

所述Co基合金层的材料为Co-Ti、Co-W、Co-Mo或Co-Ta；采用含N离子、F离子、C离子或H离子的气体对所述扩散阻挡层表面进行等离子体(plasma)处理，以形成所述钝化层。

2.根据权利要求1所述的金属互连结构，其特征在于，形成所述互连金属层的互连金属为Co、Cu、W或Ru。

3.一种半导体器件，其特征在于，包括：

具有导电结构的衬底；

介质层，所述介质层位于所述导电结构上方，所述介质层具有暴露所述导电结构的开口；

金属互连结构，所述金属互连结构设置在所述开口内，且与所述导电结构导电互连，并且所述金属互连结构采用权利要求1-2任一项所述的金属互连结构。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述导电结构设置在半导体衬底中和/或设置在所述半导体衬底上方。

5.一种提高扩散阻挡层性能的方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供具有导电结构的衬底；

形成暴露所述导电结构的开口；

覆盖所述开口内壁淀积Co基合金材料，形成扩散阻挡层；所述Co基合金层的材料为Co-Ti、Co-W、Co-Mo或Co-Ta；

采用含N离子、F离子、C离子或H离子的气体对所述扩散阻挡层表面进行等离子体(plasma)处理，形成钝化层；

在所述开口内淀积互连金属，形成互连金属层。

6.根据权利要求5所述的提高扩散阻挡层性能的方法，其特征在于，所述等离子体(plasma)处理的气体为NH₃或CF₄；所述等离子体(plasma)处理的温度为1～600℃，时间为1s～1h。

7.根据权利要求5所述的提高扩散阻挡层性能的方法，其特征在于，形成暴露所述导电结构的开口包括：

在所述导电结构上方淀积介质材料，形成介质层；

刻蚀所述介质层，以形成裸露所述导电结构上表面的开口。

8.根据权利要求5所述的提高扩散阻挡层性能的方法，其特征在于，还包括：在所述互连金属层上方形成盖帽层；所述盖帽层至少覆盖所述扩散阻挡层和钝化层。