[发明专利]形成金属互连的方法

权利要求书

1.一种方法，其包括：

在包含第一导电特征的衬底上方形成介电层；

在所述介电层中形成渠道，所述渠道在其上部部分中具有第一宽度且在其下部部分中具有第二宽度，其中所述第一宽度大于所述第二宽度；

在所述渠道中形成第一阻障层，其中所述第一阻障层具有沿着所述渠道的侧壁安置的第一部分和安置在所述渠道的底部上方的第二部分；

应用非等向性等离子处理以将所述第一阻障层的所述第二部分转换成第二阻障层；

在沿着所述渠道的侧壁安置所述第一阻障层的所述第一部分时移除所述第二阻障层并暴露所述第一导电特征的顶部表面，其中移除所述第二阻障层包含执行选择性蚀刻以使得蚀刻过程蚀刻所述第二阻障层而不实质上蚀刻所述第一阻障层的所述第一部分和所述第一导电特征；

在所述渠道的所述下部部分中形成第二导电特征的通路金属，其中所述通路金属与所述第一导电特征的所述顶部表面物理接触；

在所述通路金属上与所述渠道的所述上部部分中沉积第三阻障层，其中所述第三阻障层具有沿着所述第一阻障层的所述第一部分安置的第三部分和安置在所述介电层上方的第四部分；以及

在所述通路金属上与所述渠道的所述上部部分中的所述第三阻障层上方形成所述第二导电特征的金属层，其中所述第三阻障层的所述第三部分同时物理接触所述第一阻障层的所述第一部分和所述金属层，所述第三阻障层的所述第四部分同时物理接触所述介电层和所述金属层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述介电层中形成所述渠道包含通过第一过程形成所述渠道的所述上部部分和通过第二过程形成所述渠道的所述下部部分。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一阻障层的所述第二部分由TaON形成，并且

其中应用所述非等向性等离子处理以将所述第一阻障层的所述第二部分转换成所述第二阻障层包含使用蚀刻剂气体—氢气和氮气应用所述非等向性等离子处理以将所述第一阻障层的所述第二部分转换成TaN阻障层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二导电特征的所述金属层与所述第二导电特征的所述通路金属之间包含所述第三阻障层。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述渠道中形成所述第一阻障层包含在所述渠道中形成第四阻障层和应用等向性等离子处理以将所述第四阻障层转换成所述第一阻障层。

6.一种方法，其包括：

在安置于衬底上的第一导电特征上方形成介电层；

在所述介电层中形成渠道，其中所述渠道在其上部部分中具有第一宽度且在其下部部分中具有第二宽度，其中所述第一宽度大于所述第二宽度，其中所述第一导电特征暴露在所述渠道内；

在所述渠道中形成第一阻障层，其中所述第一阻障层的第一部分沿着由所述介电层界定的所述渠道的侧壁表面形成，且所述第一阻障层的第二部分沿着所述渠道的所述上部部分的第一底部表面和由所述第一导电特征界定的所述渠道的所述下部部分的第二底部表面形成；

应用非等向性等离子处理以将所述第一阻障层的所述第二部分转换成第二阻障层，其中所述第二阻障层由不同于所述第一阻障层的材料形成；

在沿着所述渠道的侧壁安置所述第一阻障层的所述第一部分时移除所述第二阻障层并暴露所述第一导电特征的顶部表面，其中移除所述第二阻障层包含执行选择性蚀刻以使得蚀刻过程蚀刻所述第二阻障层而不实质上蚀刻所述第一阻障层的所述第一部分和所述第一导电特征；

在所述渠道的所述下部部分中形成第二导电特征的通路金属，其中所述通路金属的底部表面与所述第一导电特征的所述顶部表面物理接触；

在所述通路金属上与所述渠道的所述上部部分中沉积第三阻障层，其中所述通路金属的顶部表面与所述第三阻障层物理接触，所述第三阻障层具有沿着所述第一阻障层的所述第一部分安置的第三部分和安置在所述介电层上方的第四部分；以及

在所述通路金属上与所述渠道的所述上部部分中的所述第三阻障层上方形成所述第二导电特征的金属层，其中所述第三阻障层的所述第三部分同时物理接触所述第一阻障层的所述第一部分和所述金属层，所述第三阻障层的所述第四部分同时物理接触所述介电层和所述金属层。