[发明专利]一种降低通孔电阻的金属互联结构及其形成方法

权利要求书

1.一种降低通孔电阻的金属互联结构，其特征在于，包括：

衬底硅片上依次覆盖有阻挡层和氧化层，在阻挡层和氧化层中设有通孔，所述通孔与衬底硅片所形成的并接触有源区的金属硅化物层所接触；

所述通孔底部和侧壁设有金属阻挡层，在底部和侧壁设有金属阻挡层的通孔中设有钨栓，所述钨栓内设有孔，在该孔的底部和侧壁设有铜种子层，所述铜种子层与钨栓之间还有第二阻挡层；

在所述氧化层上还依次设有低K阻挡层和低K介质层，在低K阻挡层和低K介质层中设有刻蚀槽，所述刻蚀槽底部暴露出氧化层中的通孔，所述刻蚀孔底部和侧壁设有铜阻挡层，铜阻挡层与所述的铜种子层、第二阻挡层、钨栓和金属阻挡层相接触，所述底部和侧壁设有铜阻挡层的刻蚀槽中设有铜。

2.根据权利要求1所述的金属互联结构，其特征在于，所述金属阻挡层的材料为Ti或TiN。

3.根据权利要求1所述的金属互联结构，其特征在于，所述铜阻挡层的材料为TaN或Ta。

4.根据权利要求1所述的金属互联结构，其特征在于，所述第二阻挡层的材料为TaN或Ta。

5.根据权利要求1所述的金属互联结构，其特征在于，所述钨栓内孔与金属阻挡层不连通。

6.一种形成权利要求1所述的金属互联结构的方法，其特征在于，包括以下步骤：

在衬底硅片上依次沉积阻挡层和氧化层，在氧化层上涂覆一层光刻胶，对光刻胶进行光刻以形成光阻中的开口，利用光阻中的开口对氧化层和阻挡层进行刻蚀，在氧化层和阻挡层中形成通孔，在所述通孔底部暴露出接触衬底硅片中有源区的金属硅化物，并去除光刻胶；

在通孔的底部、侧壁及氧化层上依次沉积一层金属阻挡层、一层钨栓层和一层铜阻挡层，之后再在铜阻挡层上电镀一层金属铜；对金属铜层、铜阻挡层、钨栓层和金属阻挡层先后进行研磨，研磨至露出氧化层为止；

在氧化层上先后再沉积低K阻挡层和低K介质层，在低K介质层上涂覆一层光刻胶，对光刻胶进行光刻，刻蚀由光刻所形成孔下方的低K介质层和低K阻挡层并形成刻蚀槽，去除低K介质层上的光刻胶，所述刻蚀槽位于通孔的上方；

在刻蚀孔底部和侧壁上沉积一层铜阻挡层，该铜阻挡层沉积在刻蚀孔底部暴露出的铜种子层、第二阻挡层、钨栓和金属阻挡层上，在底部和侧壁设有铜阻挡层的刻蚀槽内电镀金属铜，对电镀金属铜和低K介质层的上表面进行平整化处理。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述金属阻挡层的材料为Ti或TiN。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述铜阻挡层的材料为TaN或Ta。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二阻挡层的材料为TaN或Ta。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述钨栓的体积占通孔体积的10%~90%。