本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法。

背景技術(shù)：

半導(dǎo)體制造過程中產(chǎn)生的電遷移現(xiàn)象主要是指在電場的作用下導(dǎo)電離子運(yùn)動(dòng)造成元件或電路失效的現(xiàn)象。具體的，集成電路芯片內(nèi)部采用金屬互連線來傳導(dǎo)工作電流，這種傳導(dǎo)電流的金屬在較高的電流密度作用下，沿電場反方向運(yùn)動(dòng)的電子將會(huì)與金屬離子進(jìn)行動(dòng)量交換，結(jié)果使金屬離子與電子流一樣朝正極方向移動(dòng)，相應(yīng)所產(chǎn)生的金屬離子空位向負(fù)極方向移動(dòng)，這樣就造成了互連線內(nèi)金屬凈的質(zhì)量傳輸，這種現(xiàn)象就是電遷移，進(jìn)而導(dǎo)致金屬線的某些部位出現(xiàn)空洞從而發(fā)生斷路，而另外一些部位由于有晶須生長或出現(xiàn)小丘造成電路短路。

目前，普遍采用銅合金種子層的方法來改善電遷移現(xiàn)象，具體的，在籽晶層中摻雜改性元素，通過退火使得所述改性元素?cái)U(kuò)散至位于籽晶層表面的銅導(dǎo)電層中，用于改善導(dǎo)電層中頂部區(qū)域的電遷移特性。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于：制作工藝簡單，無需增加額外的工藝步驟。但是帶來的缺點(diǎn)在于：在籽晶層中存留較多的改性元素，且所述改性元素在銅導(dǎo)電層中再分配，導(dǎo)致互連結(jié)構(gòu)的電阻增加，從而導(dǎo)致現(xiàn)有技術(shù)形成的互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的問題是提供一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法，以提高互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供基底和位于基底上的介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層中形成第一開口；在所述第一開口中和所述介質(zhì)層的表面形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層的表面形成合金層；在所述合金層的表面形成第二導(dǎo)電層；形成第二導(dǎo)電層后，進(jìn)行退火處理。

可選的，所述合金層與所述介質(zhì)層頂部表面之間的距離為30nm～100nm。

可選的，所述合金層的材料為銅合金。

可選的，所述銅合金中的改性元素為錳、鋁或銀。

可選的，所述銅合金中的改性元素的原子百分比濃度為0.5％～1.5％。

可選的，所述合金層的厚度為3nm～10nm。

可選的，形成所述合金層的工藝為物理氣相沉積工藝。

可選的，所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的材料為銅。

可選的，形成所述第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層的工藝為電鍍工藝。

可選的，所述退火處理的參數(shù)為：采用的氣體為n2或n2與h2的混合氣體，溫度為300攝氏度～410攝氏度。

可選的，進(jìn)行所述退火處理后，還包括：平坦化所述第二導(dǎo)電層、合金層和第一導(dǎo)電層直至暴露出所述介質(zhì)層的表面。

可選的，在形成第一導(dǎo)電層前，還包括：在所述第一開口的側(cè)壁和底部、以及所述介質(zhì)層的表面形成籽晶層。

可選的，還包括：在所述介質(zhì)層中形成第一開口的同時(shí)在所述介質(zhì)層中形成第二開口，所述第一開口的開口小于第二開口的開口；在所述第一開口中和所述介質(zhì)層的表面形成第一導(dǎo)電層的同時(shí)在所述第二開口的側(cè)壁和底部形成第一導(dǎo)電層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

由于在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間形成合金層，通常合金層中具有改性元素，在退火過程中，所述合金層中的改性元素能夠擴(kuò)散至第一開口中的第一導(dǎo)電層內(nèi)，且主要集中在第一開口內(nèi)的頂部區(qū)域，由于改性元素進(jìn)入第一導(dǎo)電層會(huì)形成釘扎效應(yīng)，可顯著降低第一導(dǎo)電層中原子及空位缺陷的漂移速率，降低第一開口中第一導(dǎo)電層內(nèi)頂部區(qū)域空位的形成速率，從而改善第一開口內(nèi)頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層的電遷移特性。另外，在第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層之間形成合金層，在退火過程中，所述合金層中的改性元素能夠更加 容易的擴(kuò)散至第一開口中的第一導(dǎo)電層中，從而避免在進(jìn)行退火中需要較大的熱預(yù)算；再次，在退火過程中，合金層中的改性元素向第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層中擴(kuò)散，后續(xù)平坦化所述第二導(dǎo)電層、合金層和第一導(dǎo)電層直至暴露出所述介質(zhì)層的表面后，改性元素只存在于第一開口中的第一導(dǎo)電層內(nèi)，而在其它區(qū)域不會(huì)殘留改性元素，從而降低了互連結(jié)構(gòu)的電阻。提高了互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。

附圖說明

圖1至圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例中互連結(jié)構(gòu)形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5至圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例中互連結(jié)構(gòu)形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

正如背景技術(shù)所述，現(xiàn)有技術(shù)形成的互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能較差。

針對現(xiàn)有技術(shù)中互連結(jié)構(gòu)的形成方法進(jìn)行研究，互連結(jié)構(gòu)的形成方法為：提供基底和位于基底上的介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層中形成開口；在所述開口的底部和側(cè)壁、以及所述介質(zhì)層的頂部表面形成籽晶層；在所述籽晶層中摻雜改性元素，所述改性元素例如為錳、或銀；在摻雜改性元素后的籽晶層的表面形成導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層填充滿所述開口；形成所述導(dǎo)電層后，進(jìn)行退火處理。

退火處理之后，還包括：平坦化所述導(dǎo)電層直至暴露出介質(zhì)層的表面。

研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)形成的互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能較差的原因在于：

在所述退火處理的過程中，通過籽晶層中的改性元素?cái)U(kuò)散至所述開口頂部區(qū)域的導(dǎo)電層中，從而達(dá)到改善開口頂部區(qū)域的導(dǎo)電層的電遷移特性。但是籽晶層中的改性元素?cái)U(kuò)散至所述開口頂部區(qū)域的導(dǎo)電層中后，還有較多的改性元素存在與籽晶層中，導(dǎo)致增加了互連結(jié)構(gòu)的電阻?？梢?，現(xiàn)有技術(shù)中，不能同時(shí)改善互連結(jié)構(gòu)的電遷移特性和電阻特性，從而使得互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能降低。

在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供一種互連結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供基底和位于基底上的介質(zhì)層；在所述介質(zhì)層中形成第一開口；在所述第一開口中和 所述介質(zhì)層的表面形成第一導(dǎo)電層；在所述第一導(dǎo)電層的表面形成合金層；在所述合金層的表面形成第二導(dǎo)電層；形成第二導(dǎo)電層后，進(jìn)行退火處理。所述方法能夠提高互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。

第一實(shí)施例

圖1至圖4是本發(fā)明第一實(shí)施例中互連結(jié)構(gòu)形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。

參考圖1，提供基底100和位于基底上的介質(zhì)層120。

所述基底100的材料為硅、鍺、鍺化硅、碳化硅或砷化鎵；所述基底100的材料還可以為單晶硅、多晶硅、非晶硅或絕緣體上硅。本實(shí)施例中，所述基底100為硅基底。

所述基底100表面還可以形成有界面層以提高互連結(jié)構(gòu)的電學(xué)性能。所述基底100內(nèi)還可以形成有半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件為pmos晶體管、nmos晶體管、cmos晶體管、電容器、電阻器或電感器。所述基底100內(nèi)還可以形成有底層金屬層，所述底層金屬層用于與所述半導(dǎo)體器件及待形成的互連結(jié)構(gòu)相連接。所述底層金屬層的材料例如可以為cu。

所述介質(zhì)層120的材料為二氧化硅、低k介質(zhì)材料(低k介質(zhì)材料指相對介電常數(shù)大于等于2.6、小于3.9的介質(zhì)材料)或超低k介質(zhì)材料(超低k介質(zhì)材料指相對介電常數(shù)小于2.6的介質(zhì)材料)。

在所述基底100與介質(zhì)層120之間還可以形成有刻蝕阻擋層，在后續(xù)形成第一開口的過程中，對所述刻蝕阻擋層的刻蝕速率遠(yuǎn)小于對介質(zhì)層120的刻蝕速率，從而起到刻蝕停止作用，避免刻蝕工藝對基底100造成過刻蝕。

參考圖2，在所述介質(zhì)層120中形成第一開口121。

刻蝕介質(zhì)層120，在所述介質(zhì)層120中形成第一開口121。所述第一開口121可以貫穿所述介質(zhì)層120的整個(gè)厚度，也可以是：在部分厚度的介質(zhì)層120中形成第一開口121。當(dāng)所述第一開口121貫穿所述介質(zhì)層120的整個(gè)厚度時(shí)，所述第一開口121可以為單大馬士革開口或雙大馬士革開口；當(dāng)在部分厚度的介 質(zhì)層120中形成第一開口121時(shí)，所述第一開口121為單大馬士革開口。

當(dāng)所述第一開口121為單大馬士革開口時(shí)，可以采用各向異性干刻工藝刻蝕介質(zhì)層120以形成第一開口121；當(dāng)所述第一開口121為雙大馬士革開口時(shí)，可以采用先形成通孔后形成溝槽(viafirsttrenchlast)、先形成溝槽后形成通孔(trenchfirstvialast)或同時(shí)形成通孔和溝槽(viaandtrenchall-inoneetch)的方法形成雙大馬士革開口。

本實(shí)施例以第一開口121為單大馬士革開口，且在部分厚度的介質(zhì)層120中形成第一開口121作為示例。

參考圖3，在所述第一開口121中和所述介質(zhì)層120的表面形成第一導(dǎo)電層130。

在形成所述第一導(dǎo)電層130之前，還可以包括：在所述第一開口121的側(cè)壁和底部、以及所述介質(zhì)層120的頂部表面形成籽晶層(未圖示)，以利用后續(xù)電鍍第一導(dǎo)電層130。所述籽晶層的材料為銅，形成所述籽晶層的工藝可以為物理氣相沉積工藝。

所述第一導(dǎo)電層130的材料為銅。形成第一導(dǎo)電層130的工藝為電鍍工藝。

參考圖4，在所述第一導(dǎo)電層130的表面形成合金層140。

所述合金層140的材料為銅合金。形成所述合金層140的工藝為物理氣相沉積工藝。

所述合金層140中具有改性元素，所述改性元素可以為錳、鋁或銀。

所述合金層140中的改性元素的原子百分比濃度需要選擇合適的范圍，若所述合金層140中的改性元素的原子百分比濃度小于0.5％，導(dǎo)致后續(xù)在退火處理中擴(kuò)散至第一開口121中頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層130的改性元素較少，不能有效的改善第一開口121內(nèi)頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層130的電遷移特性；若所述合金層140中摻雜的改性元素的原子百分比濃度大于1.5％，導(dǎo)致后續(xù)在退火處理中擴(kuò)散至第一開口121中頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層130的改性元素過多，會(huì)導(dǎo)致第一開口121中第一導(dǎo)電層130的電阻過大。故所述合金層140中摻雜的改性元素的原子百分比濃度選擇為0.5％～1.5％。

所述合金層140與所述介質(zhì)層120的頂部表面之間的距離為30nm～100nm，選擇此范圍出于以下考慮：若所述合金層140與所述介質(zhì)層120的頂部表面之間的距離小于30nm，導(dǎo)致后續(xù)在退火處理中擴(kuò)散至第一開口121中頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層130的改性元素過多，會(huì)導(dǎo)致第一開口121中第一導(dǎo)電層130的電阻過大；若所述合金層140與所述介質(zhì)層120頂部表面之間的距離大于100nm，導(dǎo)致后續(xù)在退火處理中擴(kuò)散至第一開口121中頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層130的改性元素較少，不能有效的改善第一開口121內(nèi)頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層130的電遷移特性。

所述合金層140的厚度為3nm～10nm。所述合金層140的厚度選擇此范圍出于以下考慮：由于形成合金層140的物理氣相沉積的速度較快，若合金層140的厚度小于3nm，導(dǎo)致對合金層140厚度的可控性變差；且若合金層140的厚度小于3nm，導(dǎo)致合金層140中容納改性元素的能力過?。蝗艉辖饘?40的厚度大于10nm，導(dǎo)致工藝?yán)速M(fèi)。

繼續(xù)參考圖4，在所述合金層140表面形成第二導(dǎo)電層150。

所述第二導(dǎo)電層150的材料為銅。形成第二導(dǎo)電層150的工藝為電鍍工藝。

形成第二導(dǎo)電層150后，進(jìn)行退火處理。

所述退火處理的作用為：所述合金層140中的改性元素在退火過程中擴(kuò)散至第一開口121中的第一導(dǎo)電層130內(nèi)。

所述退火處理的參數(shù)為：采用的氣體為n2或n2與h2的混合氣體，溫度為300攝氏度～410攝氏度。

在所述退火過程中，所述合金層140中的改性元素能夠擴(kuò)散至第一開口121中的第一導(dǎo)電層130內(nèi)，且主要集中在第一開口121內(nèi)的頂部區(qū)域，由于改性元素進(jìn)入第一導(dǎo)電層130會(huì)形成釘扎效應(yīng)，可顯著降低第一導(dǎo)電層130中原子及空位缺陷的漂移速率，降低第一開口121中第一導(dǎo)電層130內(nèi)頂部區(qū)域空位的形成速率，從而改善第一開口121內(nèi)頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層130的電遷移特性。

所述釘扎效應(yīng)指的是：一方面，在形成第一導(dǎo)電層130的過程中摻入改性元素，可以抑制第一導(dǎo)電層130中晶粒的長大，使得第一導(dǎo)電層130中的晶粒 得到細(xì)化，晶界的密度增加；另一方面，改性元素進(jìn)入第一導(dǎo)電層130，主要分布在第一導(dǎo)電層130的晶界處，有效的阻止第一導(dǎo)電層130的原子或空位缺陷通過所述晶界進(jìn)行移動(dòng)。

另外，在退火過程中，合金層140中的改性元素向第一導(dǎo)電層130和第二導(dǎo)電層150中擴(kuò)散，后續(xù)平坦化所述第二導(dǎo)電層150、合金層140和第一導(dǎo)電層130直至暴露出所述介質(zhì)層120的表面后，改性元素只存在于第一開口121中的第一導(dǎo)電層130內(nèi)，而在其它區(qū)域不會(huì)殘留改性元素，相比現(xiàn)有技術(shù)中通過在籽晶層中摻雜改性元素并經(jīng)過退火來改善互連結(jié)構(gòu)的電遷移特性的情況，本發(fā)明能夠不會(huì)在籽晶層中殘留改性元素，從而降低了互連結(jié)構(gòu)的電阻。即本發(fā)明在改善互連結(jié)構(gòu)的電遷移特性的同時(shí)能夠降低互連結(jié)構(gòu)的電阻。

再次，在第一導(dǎo)電層130和第二導(dǎo)電層150之間形成合金層140，在退火過程中，能夠避免改性元素需要通過整個(gè)合金層140的厚度擴(kuò)散至第一開口121中的第一導(dǎo)電層130中，即本發(fā)明使得所述合金層140中摻雜的改性元素能夠更加容易的擴(kuò)散至第一開口121中的第一導(dǎo)電層130中，從而避免在進(jìn)行所述退火處理中需要較大的熱預(yù)算。

進(jìn)行所述退火處理后，還包括：平坦化所述第二導(dǎo)電層150、合金層140和第一導(dǎo)電層130直至暴露出所述介質(zhì)層120的表面。

接著，還可以形成覆蓋所述介質(zhì)層120和第一導(dǎo)電層130的頂層金屬層。

第二實(shí)施例

圖5至圖7是本發(fā)明第二實(shí)施例中互連結(jié)構(gòu)形成過程的結(jié)構(gòu)示意圖。

參考圖5，圖5為在圖1基礎(chǔ)上形成的示意圖，在所述介質(zhì)層120中形成第一開口231和第二開口232，所述第一開口231的開口小于第二開口232的開口。

刻蝕介質(zhì)層120，在所述介質(zhì)層120中形成第一開口231和第二開口232。

所述第一開口231和第二開口232可以貫穿所述介質(zhì)層120的整個(gè)厚度，也可以是：在部分厚度的介質(zhì)層120中形成第一開口231和第二開口232。

當(dāng)所述第一開口231和第二開口232貫穿所述介質(zhì)層120的整個(gè)厚度時(shí)，所述第一開口231和第二開口232可以為單大馬士革開口或雙大馬士革開口；當(dāng) 在部分厚度的介質(zhì)層120中形成第一開口231和第二開口232時(shí)，所述第一開口231和第二開口232為單大馬士革開口。

當(dāng)所述第一開口231和第二開口232為單大馬士革開口時(shí)，所述第一開口231的開口小于第二開口232的開口指的是：第一開口231的寬度尺寸小于第二開口232的寬度尺寸；當(dāng)所述第一開口231和第二開口232為雙大馬士革開口時(shí)，所述第一開口231的開口小于第二開口232的開口指的是：第一開口231頂部的寬度尺寸小于第二開口232頂部的寬度尺寸。

本實(shí)施例以第一開口231和第二開口232為單大馬士革開口，且在部分厚度的介質(zhì)層120中形成第一開口231和第二開口232作為示例。

參考圖6，在所述第一開口231中、第二開口232的側(cè)壁和底部、以及所述介質(zhì)層120的表面形成第一導(dǎo)電層240。

所述第一導(dǎo)電層240的材料為銅。形成第一導(dǎo)電層240的工藝為電鍍工藝。

由于第一開口231的開口小于第二開口232的開口，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電層240填充滿第一開口231的臨界時(shí)刻，第一導(dǎo)電層240還沒有填充滿第二開口232，此時(shí)只在第二開口232的側(cè)壁和底部形成有第一導(dǎo)電層240。

在形成所述第一導(dǎo)電層240之前，還可以包括：在所述第一開口231和第二開口232的側(cè)壁和底部、以及所述介質(zhì)層120的表面形成籽晶層，以利于電鍍第一導(dǎo)電層240。所述籽晶層的材料為銅，形成所述籽晶層的工藝可以為物理氣相沉積工藝。

參考圖7，在所述第一導(dǎo)電層240的表面形成合金層250。

需要說明的是，在第二開口232中的第一導(dǎo)電層240上方的合金層250部分位于第二開口232中，而在第一開口231中第一導(dǎo)電層240上方的合金層250并不位于第一開口231中。

所述合金層250為銅合金。形成所述合金層250的工藝為物理氣相沉積工藝。

所述合金層250中具有改性元素，所述改性元素可以為錳、鋁或銀。

所述合金層250中的改性元素的原子百分比濃度為0.5％～1.5％。若所述合 金層250中摻雜的改性元素的濃度小于0.5％，導(dǎo)致后續(xù)在退火處理中擴(kuò)散至第一開口231中頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層240的改性元素較少，且導(dǎo)致后續(xù)擴(kuò)散至第二開口232中合金層250附近的第一導(dǎo)電層240和合金層250附近的第二導(dǎo)電層的改性元素較少，不能有效的改善第一開口231內(nèi)頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層240的電遷移特性，且不能有效的改善第二開口232中的第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層的電遷移特性；若所述合金層250中摻雜的改性元素的原子百分比濃度大于1.5％，導(dǎo)致后續(xù)在退火處理中擴(kuò)散至第一開口231中頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層240的改性元素過多，且導(dǎo)致后續(xù)擴(kuò)散至第二開口232中第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層的改性元素過多，會(huì)導(dǎo)致第一開口231中第一導(dǎo)電層240的電阻過大，且導(dǎo)致第二開口232中第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層的電阻過大。

所述合金層250與所述介質(zhì)層120的頂部表面之間的距離為30nm～100nm，選擇此范圍出于以下考慮：若所述合金層250與所述介質(zhì)層120的頂部表面之間的距離小于30nm，導(dǎo)致后續(xù)在退火處理中擴(kuò)散至第一開口231中頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層240的改性元素過多，且導(dǎo)致后續(xù)擴(kuò)散至第二開口232中第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層的改性元素過多，會(huì)導(dǎo)致第一開口231中第一導(dǎo)電層240的電阻過大，且導(dǎo)致第二開口232中第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層的電阻過大；若所述合金層250與所述介質(zhì)層120頂部表面之間的距離大于100nm，導(dǎo)致后續(xù)在退火處理中擴(kuò)散至第一開口231中頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層240的改性元素較少，且導(dǎo)致后續(xù)擴(kuò)散至第二開口232中合金層250附近的第一導(dǎo)電層240和合金層250附近的第二導(dǎo)電層的改性元素較少，不能有效的改善第一開口231內(nèi)頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層240的電遷移特性，且不能有效的改善第二開口232中的第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層的電遷移特性。

所述合金層250的厚度為3nm～10nm。所述合金層250的厚度選擇此范圍出于以下考慮：若合金層250的厚度小于3nm，導(dǎo)致對合金層250厚度的可控性變差，且導(dǎo)致合金層250中容納改性元素的能力過小；若合金層250的厚度大于10nm，導(dǎo)致工藝?yán)速M(fèi)。

繼續(xù)參考圖7，在所述合金層250的表面形成第二導(dǎo)電層260。

所述第二導(dǎo)電層260的材料為銅。形成第二導(dǎo)電層260的工藝為電鍍工藝。

本實(shí)施例中，第二導(dǎo)電層260部分位于第二開口232中。

形成第二導(dǎo)電層260后，進(jìn)行退火處理。

所述退火處理的作用為：所述合金層250中的改性元素在所述退火過程中擴(kuò)散至第一開口231中的第一導(dǎo)電層240中，且擴(kuò)散至第二開口232中第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層260中。

所述退火處理的參數(shù)參照第一實(shí)施例中退火處理的參數(shù)，不再詳述。

在所述退火過程中，所述第一開口231中的第一導(dǎo)電層240上方的合金層250中的改性元素能夠擴(kuò)散至第一開口231中的第一導(dǎo)電層240內(nèi)，且主要集中在第一開口231內(nèi)的頂部區(qū)域，由于改性元素進(jìn)入第一導(dǎo)電層240會(huì)形成釘扎效應(yīng)，可顯著降低第一導(dǎo)電層240中原子及空位缺陷的漂移速率，降低第一開口231中第一導(dǎo)電層240內(nèi)頂部區(qū)域空位的形成速率，從而改善第一開口231內(nèi)頂部區(qū)域的第一導(dǎo)電層240的電遷移特性；另外，在退火過程中，合金層250中的改性元素向第一導(dǎo)電層130和第二導(dǎo)電層150中擴(kuò)散，后續(xù)平坦化所述第二導(dǎo)電層150、合金層140和第一導(dǎo)電層130直至暴露出所述介質(zhì)層120的表面后，改性元素只存在于第一開口231中的第一導(dǎo)電層240內(nèi)、以及第二開口232中的第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層260內(nèi)，在其它區(qū)域不會(huì)殘留改性元素，相比現(xiàn)有技術(shù)中通過在籽晶層中摻雜改性元素并經(jīng)過退火來改善互連結(jié)構(gòu)的電遷移特性的情況，本發(fā)明能夠不會(huì)在籽晶層中殘留改性元素，從而降低了互連結(jié)構(gòu)的電阻。需要說明的是，合金層250中的改性元素能夠擴(kuò)散至第二開口232中的第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層260。由于第一開口231的開口小于第二開口的開口，會(huì)使得第二開口232中改性元素比第一開口231中的改性元素多，但是第二開口232中改性元素在第二開口232中第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層260的濃度較小，對于第二開口232中第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層260的電阻不會(huì)造成較大的影響。即本發(fā)明針對具有第一開口231和第二開口232的互連結(jié)構(gòu)的情況，在改善互連結(jié)構(gòu)的電遷移特性的同時(shí)能夠降低互連結(jié)構(gòu)的電阻。

另外，在第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層260之間形成合金層250，在退火過程中，能夠避免改性元素需要通過整個(gè)合金層250的厚度擴(kuò)散至第一開口231中的第一導(dǎo)電層240內(nèi)，以及第二開口232中第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層260 內(nèi)。即本實(shí)施例中，使得所述合金層250中的改性元素能夠更加容易的擴(kuò)散至第一開口231中的第一導(dǎo)電層240中，以及第二開口232中第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層260中，從而避免在進(jìn)行所述退火處理中需要較大的熱預(yù)算。

進(jìn)行所述退火處理后，還包括：平坦化所述第二導(dǎo)電層260、合金層250和第一導(dǎo)電層240直至暴露出所述介質(zhì)層120的表面。

接著，還可以包括：形成覆蓋所述介質(zhì)層120、第一導(dǎo)電層240和第二導(dǎo)電層260的頂層金屬層。

雖然本發(fā)明披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。