互连结构及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及半导体制造领域，具体涉及一种互连结构及其制作方法。
【背景技术】
[0002]随着半导体集成电路技术的不断发展，半导体器件尺寸和互连结构尺寸不断减小，金属连线/插塞之间的间距也正相应的缩小，但是这容易导致金属连线/插塞之间发生串扰以及电阻电容延迟(RC delay)。现有技术采用降低层间介质层的介电常数来降低串扰以及电阻电容延迟。
[0003]为了能使层间介质层的介电常数尽量低，现有技术中常采用疏松多孔的低k或者超低k材料形成所述层间介质层。但是这种疏松多孔结构的层间介质层容易受到损伤，在层间介质层中形成通孔时，作为通孔部分侧壁的层间介质层会因受到损伤而导致形成的通孔侧壁不平整，这会影响后续在通孔中形成插塞或者互连线难以填充所述通孔，甚至还会导致金属连线/插塞之间发生短路。
[0004]因此，如何提高形成的互连结构的质量，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]本发明解决的问题是提供一种互连结构及其制作方法，以提高形成的互连结构的质量。
[0006]为解决上述问题，本发明提供一种互连结构的制作方法，包括:
[0007]提供衬底；
[0008]在所述衬底上形成层间介质层；
[0009]对所述层间介质层的表面进行第一等离子体处理；
[0010]在第一等离子体处理的步骤之后，刻蚀所述层间介质层以在所述层间介质层中形成通孔；
[0011 ] 在通孔中填充金属以形成导电插塞。
[0012]可选的，形成具有多孔结构的层间介质层。
[0013]可选的，形成层间介质层的步骤包括:
[0014]将致孔材料与致孔剂一同沉积于所述衬底上，以形成一材料层；
[0015]采用紫外光照射所述材料层，使致孔剂形成液体或者气体排出所述材料层，进而形成所述具有多孔结构的层间介质层；
[0016]在紫外光照射之后，所述层间介质层的表面还形成有二氧化硅层；
[0017]所述第一等离子体处理的步骤包括:采用等离子去除所述二氧化硅层。
[0018]可选的，第一等离子体处理的步骤包括:
[0019]采用氢离子进行所述第一等离子体处理。
[0020]可选的，第一等离子体处理的步骤包括:采用所述氢气进行所述第一等离子体处理，使第一等离子体处理设备的功率在50?5000瓦的范围内，氢气的流量在100?3000标况毫升每分的范围内，等离子体处理的压强在0.001?10托的范围内。
[0021]可选的，在第一等离子体处理的步骤之后，形成通孔的步骤之前，所述制作方法还包括:
[0022]采用含碳气体对所述层间介质层表面进行第二等离子体处理，使所述层间介质层表面的碳含量增加，进而形成一含碳量高于所述层间介质层含碳量的富碳材料层。
[0023]可选的，采用的含碳气体包括甲烷。
[0024]可选的，进行第二等离子体处理的步骤中，还采用氮气作为甲烷的载气，甲烷与氮气的比率在0.1:100?100:0.1的范围内。
[0025]可选的，对所述层间介质层表面进行第二等离子体处理的步骤包括:使第二等离子体处理设备的功率在50?5000瓦的范围内，甲烧和氮气的流量在100?3000标况晕升每分的范围内，第二等离子体处理的压强在0.001?10托的范围内。
[0026]可选的，形成含碳氧化硅材料的层间介质层；
[0027]采用含碳气体对层间介质层表面进行第二等离子体处理的步骤包括:在所述含碳氧化硅材料的层间介质层表面形成掺碳的氮化硅层。
[0028]可选的，形成通孔的步骤包括:
[0029]采用氢氟酸溶液刻蚀所述层间介质层，以形成所述通孔。
[0030]此外，本发明还提供一种互连结构，包括:
[0031]衬底；
[0032]形成于所述衬底上的层间介质层，所述层间介质层的表面具有一含碳量高于所述层间介质层含碳量的富碳材料层；
[0033]形成于所述层间介质层以及富碳材料层中的插塞。
[0034]可选的，所述层间介质层的材料为含碳氧化硅；
[0035]所述富碳材料层的材料为掺碳的氮化石圭。
[0036]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0037]现有技术在形成层间介质层时可能会在形成的层间介质层表面形成一层较硬的二氧化娃层(S12 like layer),在刻蚀带有所述二氧化娃层的层间介质层以形成通孔时，二氧化硅层容易受到刻蚀剂影响而被去除一部分，进而导致通孔的侧壁不平整；相比之下本发明对所述层间介质层的表面进行第一等离子体处理，这样有利于去除或者部分去除可能存在于所述层间介质层表面的二氧化硅层，这样在刻蚀所述层间介质层时，在所述层间介质层中形成的通孔的侧壁处也基本不会有二氧化硅，这样可以减少二氧化硅受到刻蚀层间介质层时的刻蚀剂的影响，从而尽量保证形成的通孔的侧壁不产生缺口，进而增加了后续在通孔内形成金属连线/插塞的质量，进而提高了互连结构的质量。
[0038]进一步，在第一等离子体处理的步骤之后，形成通孔的步骤之前，采用含碳气体对所述层间介质层表面进行第二等离子体处理，使所述层间介质层表面的碳含量增加，这样有利于增加经过第一等离子体处理后的层间介质层表面的电学稳定性，因为经过第一等离子体处理后的层间介质层表面可能产生一些悬挂键；并且，第二等离子体处理可以增加层间介质层表面的碳含量进而形成一含碳量高于所述层间介质层含碳量的富碳材料层，这样有利于增加层间介质层表面的致密程度，这样在刻蚀层间介质层形成通孔的过程中，这一部分不容易受到后续刻蚀形成通孔的影响而形成缺口。
【附图说明】
[0039]图1至图3是现有技术形成互连结构的示意图；
[0040]图4至图10是本发明互连结构的制作方法一实施例中各个步骤的结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]现有技术互连结构的制造方法中，在刻蚀层间介质层以形成通孔时，所述层间介质层容易受到损伤，从而使通孔的侧壁形貌不好。
[0042]参考图1以及图2，为现有技术形成互连结构的示意图，首先参考图1，现有技术在形成层间介质层2之后,在层间介质层2表面还会形成一层坚硬的二氧化娃层(S12 likelayer) 3，其原因在于，在现有技术中一般采用以下方式形成层间介质层:
[0043]将层间介质层材料与致孔剂一同沉积，然后对致孔剂施加能量,使至少一部分致孔剂发生反应转变为气体或者液体排出，剩余的层间介质层2便形成疏松多孔的结构。但由于致孔剂多为有机物，在致孔剂吸收能量后的反应过程中，这些有机物容易发生复杂的络合反应，进而可能在层间介质层表面形成所述坚硬的有机残留层，具体来说，所述有机残留层一般为一层二氧化娃层3。
[0044]结合参考图3，在形成所述层间介质层2之后，一般还在所述层间介质层2上形成其他材料层，如图2所示，在所述层间介质层2上形成掩模4，以对所述层间介质层2进行刻蚀形成通孔5。
[0045]在后续刻蚀层间介质层2形成通孔5时，这层二氧化硅层3与刻蚀剂接触的部分会受到刻蚀剂影响，因为通孔5侧壁的一部分为所述二氧化硅层3，然而刻蚀形成通孔5的刻蚀剂容易连带刻蚀这层二氧化硅层3，例如，现有技术中一般采用含氟的刻蚀剂(例如氢氟酸溶液)刻蚀层间介质层2以形成所述通孔5，所述含氟的刻蚀剂容易与所述二氧