[发明专利]一种互连结构及其制造方法

权利要求书

1.一种互连结构，其特征在于，包括：

一含有互连线层结构的衬底；其中，所述互连线层结构中互连线材料包括金属钴；

一层叠层，用于形成通孔层；所述层叠层从下到上依次包括刻蚀阻挡层、介质层、材料层和介质层；所述材料层包括一层或以上，每一所述材料层均由所述介质层间隔，所述通孔层中的通孔贯穿所述层叠层，所述通孔层中的通孔填满金属材料，且在每一个所述通孔侧壁的材料层处横向形成1个锯齿结构。

2.根据权利要求1所述的互连结构，其特征在于，所述材料层与所述介质层包括具有不同刻蚀选择性的材料。

3.根据权利要求1所述的互连结构，其特征在于，所述材料层的材料包括非晶硅a-silicon、多晶硅poly-silicon、氮化硅Si₃N₄、氧化铝Al₂O₃、氧化钛TiO₂或氮化铝AlN。

4.根据权利要求1所述的互连结构，其特征在于，所述介质层包括氧化物、掺杂SiO₂、BDI、BDII、SiCOH或者含有SiCO元素的氧化硅。

5.根据权利要求1所述的互连结构，其特征在于，在所述通孔填满的主体金属材料包括钨、钌或钴。

6.根据权利要求1所述的互连结构的制造方法，其特征在于，所述互连线层结构为互连线层结构M0；所述通孔层为通孔层V0。

7.一种互连结构的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：提供一含有互连线层结构的衬底，在衬底上沉积形成层叠层，所述层叠层从下到上依次包括刻蚀阻挡层、介质层、材料层和介质层；所述材料层为N层，如果所述材料层包括多层，每一材料层均由所述介质层间隔，所述材料层为与所述介质层具有不同刻蚀选择性的材料；其中，N为正整数；

步骤S2：在所述层叠层中形成图形化后的通孔层，并且在形成所述通孔层的通孔过程中或者形成所述通孔之后，通过干法刻蚀或者湿法药液浸润，在通孔侧壁的材料层处横向刻蚀，以形成N个锯齿状结构；

步骤S3：在所述通孔层的通孔和锯齿结构中同步生长金属材料，所述金属材料填满所述通孔层的通孔；其中，所述通孔层中的通孔贯穿所述层叠层，至少一个所述通孔与所述互连线层结构相接触；

步骤S4：沉积金属层，以在所述通孔层形成覆盖层；

步骤S5：对所述覆盖层进行平坦化工艺，以形成平坦化的所述通孔层，其中，所述通孔层最终保留M个锯齿结构，所述M取自0、1、2…N中的一个数。

8.根据权利要求7所述的互连结构的制造方法，其特征在于，在所述通孔填满的主体金属材料包括钨、钌或钴。

9.一种互连结构的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1＇：提供一含有互连线层结构的衬底，在衬底上沉积形成层叠层，所述层叠层从下到上依次包括刻蚀阻挡层、介质层、材料层和介质层；所述材料层为N层，如果所述材料层包括多层，每一材料层均由所述介质层间隔，所述材料层为与所述介质层具有不同刻蚀选择性的材料；其中，N为正整数；

步骤S2＇：在所述层叠层中形成图形化后的通孔层，沉积金属材料填充所述通孔层通孔的下部；通过干法刻蚀或者湿法药液浸润，在通孔的上部侧壁的材料层处横向刻蚀，以形成N个锯齿状结构；

步骤S3＇：沉积金属材料填充所述通孔层通孔的上部，以使所述金属材料填满所述通孔层的通孔；其中，所述通孔层中的通孔贯穿所述层叠层，至少一个所述通孔与所述互连线层结构相接触；

步骤S4＇：沉积金属层，以在所述通孔层形成覆盖层；

步骤S5＇：对所述覆盖层进行平坦化工艺，以形成平坦化的所述通孔层，其中，所述通孔层最终保留M个锯齿结构，所述M取自0、1、2…N中的一个数。

10.根据权利要求9所述的互连结构的制造方法，其特征在于，在所述通孔填满的主体金属材料包括钨、钌或钴。