互连结构制造技术

本文公开互连结构以及其制造方法。示例性互连结构包含于第一介电层中的第一接触部件；于第一介电层上方的第二介电层；于第一接触部件上方的第二接触部件；于第二介电层以及第二接触部件之间的障壁层；以及于第二接触部件以及第一接触部件之间的石墨烯层。及第一接触部件之间的石墨烯层。及第一接触部件之间的石墨烯层。

【技术实现步骤摘要】
互连结构


[0001]本专利技术实施例通常涉及一种集成电路(IC)装置，且更具体而言涉及一种IC装置的互连以及接触结构。

技术介绍

[0002]集成电路(IC)产业经历了指数式的成长。IC材料和设计的技术进步已经产生了几代的IC，其中每一代都比上一代具有更小、更复杂的电路。在IC进化的过程中，普遍增加了功能密度(即每芯片面积的互连装置数量)而减少了几何尺寸(即可使用制造工艺制造的最小组件(或线路))。这种按比例缩小的工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本来提供效益。
[0003]这种按比例缩小也增加了处理以及生产IC的复杂性，为了实现这些进步，需要在IC处理和生产方面进行类似的开发。举例而言，互连结构以及接触结构随着IC功能尺寸不断减缩而变得更加紧凑，此些互连以及接触结构展现增加的接触电阻，这对性能、良率和成本带来挑战。已观察到，于先进的IC技术节点中，展现出较高接触电阻的互连和接触结构可能大大地延迟(且在某些情况下，会阻止)有效地导引(routed)信号往返于IC装置(如晶体管)，从而在先进技术节点中无法实现对于这种IC装置性能的改进。据此，虽然现存的互连以及接触结构通常已足以满足其预期目的，但是其在所有方面都不是完全令人满意的。

技术实现思路

[0004]在一个实施例中，提供一种互连结构，其包含于第一介电层中的第一接触部件、于第一介电层上方的第二介电层、于第一接触部件上方的第二接触部件、于第二介电层以及第二接触部件之间的障壁层以及设置于第二接触部件以及第一接触部件之间的碳层，碳层与第二接触部件接触。
[0005]在另一实施例中，提供一种互连结构，其包含于第一介电层中的第一接触部件、于第一介电层上方的第二介电层、于第一接触部件上方并被第二介电层环绕的接触通孔、于接触通孔上方并被第二介电层环绕的第二接触部件、于第二介电层以及第二接触部件之间的障壁层以及设置于接触通孔以及第二接触部件之间的石墨烯层，石墨烯层与第二接触部件接触。
[0006]在又另一实施例中，提供一种方法，其包含形成第一接触部件于第一介电层中、形成通孔开口以及沟槽于第一介电层上方的第二介电层中以暴露通孔开口中的第一接触部件、形成石墨烯层于暴露的第一接触部件上方、选择性地形成障壁层，使障壁层设置于沟槽的侧壁上且石墨烯层的顶表面无障壁层、以及沉积金属填充层于通孔开口以及沟槽中。
附图说明
[0007]当结合附图阅读时，根据以下详细描述可最好地理解本公开。要强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件未按比例绘制，且仅用于说明的目的。实际上，为了讨论上清楚，
可任意增加或减小各种部件的尺寸。
[0008]图1是根据本公开各种实施方式的用于制造多层互连部件的后段工艺(BEOL)互连结构的方法的流程图。
[0009]图2、图3A、图3B、图4A、图4B、图5A以及图5B是根据本公开各种实施方式的制造的各种阶段的半导体装置的BEOL互连结构的局部剖面图。
[0010]图6是根据本公开各种实施方式的用于制造中段工艺(MEOL)接触结构的方法的流程图。
[0011]图7、图8、图9A、图9B、图10A、图10B、图11A以及图11B是根据本公开各种实施方式的制造的各种阶段的半导体装置的MEOL接触结构的局部剖面图。
[0012]附图标记说明：
[0013]20,40：半导体装置
[0014]22,42：基板
[0015]100,300：方法
[0016]102,104,106,108,110,112,114,302,304,306,308,310,312,314,316：方块
[0017]200：互连结构
[0018]208：第一接触蚀刻停止层
[0019]210：第一介电层
[0020]212,412,432：障壁层
[0021]214：衬垫
[0022]216,234,416,434：金属填充层
[0023]218：第二接触蚀刻停止层
[0024]220：第二介电层
[0025]222,422：通孔开口
[0026]224,424：沟槽
[0027]228,428：石墨烯层
[0028]230,430：催化金属层
[0029]232：第一障壁层
[0030]400：MEOL接触结构
[0031]410：下介电层
[0032]418：接触蚀刻停止层
[0033]420：上介电层
[0034]426：接触通孔
[0035]436：导电部件
[0036]500：BEOL互连结构
[0037]2000,4000：接触部件
具体实施方式
[0038]本公开通常涉及一种集成电路(IC)装置，且更具体而言涉及一种IC装置的互连以及接触结构。
[0039]以下公开中提供用以实施本专利技术的不同特征的许多不同的实施例或示例。以下描述组件以及布置的具体示例以简化本公开。当然，其仅为示例且不意图为限制。举例而言，在以下描述中在第二部件上方或上的第一部件的形成可包含其中第一以及第二部件直接接触地形成的实施例，且亦可包含其中第一部件以及第二部件之间可形成另外的部件，使得第一以及第二部件可不直接接触的实施例。
[0040]另外，本公开于各种示例中可重复参考符号及/或字符。此些重复为了简化以及清楚的目的，且其本身并不指示所讨论的各种实施例和/或配置之间的关系。此外，在以下本公开中的在另一部件上、连接至另一部件及/或耦接至另一部件的部件的形成可包含其中部件是直接接触地形成的实施例，且亦可包含其中另外的部件可插入所述部件地形成，使得所述部件可不直接接触的实施例。另外，使用空间相对性用语，例如“下面”、“上面”、“水平”、“垂直”、“的上”、“上方”、“的下”、“下方”、“上”、“下”、“顶”、“底”等以及其衍生(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”)来简化本公开的一个部件与另一个部件的关系。空间相对性用语意图涵盖包含部件的装置的不同方位。
[0041]IC生产工艺流程通常被分为三类：前段工艺(FEOL)、中段工艺(MEOL)和后段工艺(BEOL)。FEOL通常囊括与制造IC装置(像是晶体管)有关的工艺。举例而言，FEOL工艺可包括形成隔离部件、栅极结构以及源极和漏极部件(通常称为源极/漏极部件)。MEOL通常囊括与制造对IC装置的导电部件(或导电区域)的接触物(contact)有关的工艺，例如与栅极结构及/或源极/漏极部件的接触物。BEOL通常囊括与制造多层互连部件有关的工艺，所述的多层互连部件使FEOL以及MEOL制造的IC部件(在此分别称为FEOL以及MEOL部件或结构)互连，从而实现IC装置的操作。
[0042]随着IC技术朝向更小的技术节点前进，MEOL以及BEOL工艺面临重大的挑战。举例而言，先进的IC技术节点需要更紧凑的BEOL互连结构以及MEOL接触结构，其需要大幅缩减导电部件的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种互连结构，其包含：一第一接触部件，于一第一介电层中；一第二介电层，于该第一介电层上方；一第二接触部件，于该第一接触部件上方；一障壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨士亿，骆冠宇，锺进龙，李明翰，眭晓林，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：