互连结构及其形成方法技术

一种互连结构及其形成方法，互连结构包括设置于介电材料中的第一导电特征、设置于介电材料上第一蚀刻终止层、设置于第一蚀刻终止层上的第一介电层、及延伸穿过第一介电层和第一蚀刻终止层并电性连接第一导电特征的第二导电特征。第一蚀刻终止层包括硼基层及富氧含硼层，其中硼基层接触富氧含硼层。其中硼基层接触富氧含硼层。其中硼基层接触富氧含硼层。

【技术实现步骤摘要】
互连结构及其形成方法


[0001]本揭示案实施例是有关于互连结构，尤其是有关于互连结构中的蚀刻终止层。

技术介绍

[0002]随着半导体产业进入具有更高效能及更大功能性的集成电路(integrated circuit，IC)世代，形成IC的元件密度逐渐增加，而元件尺寸以及元件之间的节距逐渐减小。然而，小尺寸的装置结构衍生出新的限制条件。具体而言，当接触特征是通过多次曝光工艺及蚀刻工艺而形成时，如何防止接触结构与邻近的导电结构之间产生短路将是一大挑战。因此，亟需建立一种可靠又可防短路的工艺方法来形成接触结构在半导体结构中。

技术实现思路

[0003]根据本揭示案的一个实施例，一种互连结构包括设置于介电材料中的第一导电特征、设置于介电材料上第一蚀刻终止层、设置于第一蚀刻终止层上的第一介电层、及延伸穿过第一介电层和第一蚀刻终止层并电性连接第一导电特征的第二导电特征。第一蚀刻终止层包括硼基层及富氧含硼层，其中硼基层接触富氧含硼层。
[0004]根据本揭示案的另一实施例，一种互连结构包括第一导电特征，其中介电材料至少侧向包围第一导电特征。互连结构还包括设置于第一导电特征上的第二导电特征、及设置于介电材料上的蚀刻终止层，其中蚀刻终止层至少侧向包围第二导电特征的一部分。互连结构还包括设置于蚀刻终止层上的介电层，其中介电层至少侧向包围第二导电特征的一部分。蚀刻终止层包括第一层，其中第一层为具有第一硼原子百分比的含硼层。蚀刻终止层还包括与第一层接触的第二层，其中第二层为具有第二硼原子百分比的含硼层，并且第二硼原子百分比大于第一硼原子百分比。
[0005]根据本揭示案的又一实施例，一种形成互连结构的方法包括形成第一导电特征在第一介电材料中、形成蚀刻终止层在第一介电材料上、形成第二介电材料在蚀刻终止层上、形成穿过第二介电材料及蚀刻终止层的开口以暴露第一导电特征的顶表面、及形成第二导电特征在开口中。形成蚀刻终止层的操作包括形成含硼层、及形成富氧硼氧化物层在含硼层上。
附图说明
[0006]阅读以下实施方法时搭配附图以清楚理解本揭示案的观点。应注意的是，根据业界的标准做法，各种特征并未按照比例绘制。事实上，为了能清楚地讨论，各种特征的尺寸可能任意地放大或缩小。
[0007]图1为根据本揭示案的一些实施例绘示半导体结构的透视立体图；
[0008]图2为根据本揭示案的一些实施例绘示半导体结构在其中一个工艺阶段的截面图；
[0009]图3A至图3J为根据本揭示案的一些实施例绘示互连结构在各个工艺阶段的截面
图；
[0010]图3B
‑
1至图3B
‑
6为根据本揭示案的一些实施例绘示图3B的第一蚀刻终止层的局部例示性结构。
[0011]【符号说明】
[0012]100:半导体结构
[0013]102:基板
[0014]114:隔离区
[0015]122:栅极间隔物
[0016]123:鳍片侧壁间隔物
[0017]124:源极/漏极(S/D)特征
[0018]126:接触蚀刻终止层(contact etch stop layer，CESL)
[0019]128:层间介电质(interlayer dielectric，ILD)层
[0020]136:栅极介电层
[0021]138:栅极电极层
[0022]140:栅极堆叠
[0023]142:源极/漏极(S/D)接触件
[0024]144:硅化物层
[0025]200:装置层
[0026]202:介电层
[0027]204:导线
[0028]206:导电介层窗
[0029]250:互连结构
[0030]300:互连结构
[0031]301:介电材料
[0032]308:导电特征
[0033]310:阻障层
[0034]314:第一蚀刻终止层
[0035]314
‑
1:第一蚀刻终止层
[0036]314
‑
2:第一蚀刻终止层
[0037]314
‑
3:第一蚀刻终止层
[0038]314
‑
4:第一蚀刻终止层
[0039]314
‑
5:第一蚀刻终止层
[0040]314
‑
6:第一蚀刻终止层
[0041]314a:第一层
[0042]314b:第二层
[0043]314c:第三层
[0044]314d:第三层
[0045]314e:第三层
[0046]314f:第三层
[0047]316:第一介电层
[0048]317:开口
[0049]318:遮罩层
[0050]319:开口
[0051]320:阻障层
[0052]322:导电特征
[0053]324:第二蚀刻终止层
[0054]326:第二介电层
[0055]328:开口
[0056]330:阻障层
[0057]332:导电特征
[0058]X,Y,Z:参考坐标轴
具体实施方式
[0059]以下的揭示内容提供许多不同的实施例或范例，以展示本揭示案的不同特征。以下将揭示本揭示案各部件及其排列方式的特定范例，用以简化本揭示案叙述。当然，这些特定范例并非用于限定本揭示案。例如，若是本揭示案以下的
技术实现思路
叙述了将形成第一结构于第二结构之上或上方，即表示其包括了所形成的第一及第二结构是直接接触的实施例，亦包括了尚可将附加的结构形成于上述第一及第二结构之间，则第一及第二结构为未直接接触的实施例。此外，本揭示案说明中的各式范例可能使用重复的参照符号及/或用字。这些重复符号或用字的目的在于简化与清晰，并非用以限定各式实施例及/或所述外观结构之间的关系。
[0060]再者，为了方便描述附图中一元件或特征部件与另一(些)元件或特征部件的关系，可使用空间相关用语，例如“在...之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”及例如此类用语。除了附图所绘示的方位外，空间相关用语亦涵盖使用或操作中的装置的不同方位。当装置被转向不同方位时(例如，旋转90度或者其他方位)，则其中所使用的空间相关形容词亦将依转向后的方位来解释。
[0061]图1为根据本揭示案的一些实施例绘示半导体结构100的透视立体图。半导体结构100包括装置层200及互连结构250。装置层200包括基板102，及形成于基板102中或上的一或多个装置。基板102可为半导体基板。在一些实施例中，基板102包括单晶半导体层，其至少位于基板102的表面上。基板102可包括晶体半导体材料，例如但不限于硅(Si)、锗(Ge)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)、锑化铟(InSb)、磷化镓(GaP)、锑化镓(GaSb)、砷化铝本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种互连结构，其特征在于，包含：一第一导电特征，设置于一介电材料中；一第一蚀刻终止层，设置于该介电材料上，该第一蚀刻终止层包含：一硼基层；及一富氧含硼层，接触该硼基层；一第一介电层，设置于该第一蚀刻终止层上；及一第二导电特征，延伸穿过该第一介电层及该第一蚀刻终止层，并且电性连接该第一导电特征。2.如权利要求1所述的互连结构，其特征在于，该富氧含硼层设置于该硼基层上。3.如权利要求1所述的互连结构，其特征在于，该富氧含硼层设置于该硼基层下。4.如权利要求1所述的互连结构，其特征在于，该富氧含硼层的氧原子百分比在约50at％至约80at％的一范围内。5.一种互连结构，其特征在于，包含：一第一导电特征；一介电材料，至少侧向包围该第一导电特征；一第二导电特征，设置于该第一导电特征上；一蚀刻终止层，设置于该介电材料上，该蚀刻终止层至少侧向包围该第二导电特征的一部分，该蚀刻终止层包含：一第一层，该第一层为具有一第一硼原子百分比的含硼层；及一第二层，接触该第一层，该第二层为具有一第二硼原子百分比的含硼层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周沛瑜，黄玉莲，李资良，
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：