石墨烯導電插塞及其形成方法
2023-05-08 01:51:06 1
專利名稱：石墨烯導電插塞及其形成方法
技術領域：
本發明涉及半導體製造領域，特別涉及石墨烯導電插塞及其形成方法。
背景技術：
在半導體エ藝中，通常需要利用導電插塞將上下兩層導電層進行電連接。目前使用的導電插塞多採用鈦、鎢等填充通孔以形成導電插塞。所述利用鈦、鎢等金屬填充通孔形成的導電插塞不僅導電性相對較差，而且隨著半導體元件高度集成化的發展，通孔的臨界尺寸不斷減小，深度變深，通孔的深寬比不斷加大，利用所述金屬沉積來填充通孔形成導電插塞可能會因為階梯覆蓋能力不佳而造成孔洞的產生，這不僅會造成導電插塞阻值的增カロ，當孔洞過大時還會發生導電插塞斷路的情況，嚴重影響導電插塞的電學性能。 專利號為US7741722B2的美國專利文獻公開了ー種能較好的填充大深寬比的通孔以形成導電插塞的方法，但由於仍採用利用金屬填充通孔的方法，還是可能會在導電插塞內形成孔洞，且導電插塞導電性相對較差的問題仍得不到解決。
發明內容
本發明解決的問題是提供ー種石墨烯(Graphene)導電插塞及其形成方法，利用石墨烯優異的導電性能，來解決目前導電插塞導電性相對較差的問題，同時所述石墨烯導電插塞採用自對準エ藝形成，不需要對通孔進行金屬填充，從而不會在導電插塞中形成孔洞，不會影響導電插塞的電學性能。為解決上述問題，本發明技術方案提供了ー種石墨烯導電插塞，包括目標襯底，位於所述目標襯底表面的介質層，還包括位於所述目標襯底表面且貫穿所述介質層的輔助金屬柱，所述輔助金屬柱側壁形成有隔離所述介質層的石墨烯薄膜。可選的，所述輔助金屬柱的材料為鈷、鉬、銥、釕、鎳其中的ー種。可選的，所述石墨烯薄膜的厚度為3.35A至33.5A。本發明技術方案還提供了ー種石墨烯導電插塞的形成方法，包括提供第一襯底，在所述第一襯底表面形成隔離層，在所述隔離層表面形成第一金屬層；刻蝕部分所述第一金屬層直到暴露出隔離層，形成輔助金屬柱；在所述輔助金屬柱表面形成石墨烯薄膜；在所述隔離層表面形成固定層，所述固定層覆蓋表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱；除去所述隔離層，將所述表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱和固定層與第一襯底分離；提供目標襯底，將暴露出所述輔助金屬柱的固定層的表面與目標襯底的表面粘附，然後除去所述固定層，暴露出所述目標襯底和所述表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱；；在所述目標襯底表面形成介質層，所述介質層覆蓋表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱，對所述介質層進行平坦化直至暴露出輔助金屬柱，形成石墨烯導電插塞。可選的，形成所述輔助金屬柱的方法包括在所述第一金屬層表面形成底部抗反射層，在所述底部抗反射層表面形成聚苯こ烯與4-こ烯基吡啶嵌段共聚物層，所述聚苯こ烯與4-こ烯基吡啶嵌段共聚物層包括聚4-こ烯基吡啶和聚苯こ烯，所述聚4-こ烯基吡啶與輔助金屬柱位置對應；在所述聚4-乙烯基吡啶表面形成氧化矽層；以所述氧化矽層為掩膜對聚苯乙烯、底部抗反射層、第一金屬層進行幹法刻蝕，直到暴露出隔離層，形成輔助金屬柱。可選的，形成所述石墨烯薄膜的方法為CVD工藝。可選的，形成所述石墨烯薄膜的具體工藝為在反應溫度範圍為900°C至1000°C、氣壓為常壓的反應容器中，在輔助金屬柱表面通H2和CH4的混合氣體。可選的，所述形成的石墨烯薄膜的厚度範圍為3.35A至33.5人。可選的，還包括，在所述輔助金屬柱表面形成石墨烯薄膜前，對所述輔助金屬柱進行退火處理。可選的，所述隔離層為氮化矽層、氧化矽層、氮氧化矽層其中的一層或其中的幾層 形成的多層疊加結構。可選的，所述第一金屬層的材料為鈷、鉬、銥、釕、鎳其中的一種。可選的,所述第一襯底包括娃襯底和位於所述娃襯底表面的第二金屬層。可選的，所述固定層的材料為有機玻璃。可選的，所述除去隔離層的方法為溼法腐蝕工藝。可選的，將固定層的暴露出輔助金屬柱的表面與目標襯底的表面粘附的方法包括將所述表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱和固定層放置到目標襯底表面後，對所述目標襯底進行退火處理。與現有技術相比，本發明具有以下優點在所述輔助金屬柱和介質層之間形成有石墨烯薄膜，由於石墨烯具有非常優異的導電性，利用連通上下兩層導電層的石墨烯薄膜來連通上下兩層導電層可降低導電插塞的電阻，且所述石墨烯薄膜作為阻擋層可防止輔助金屬柱的側壁與介質層發生反應。所述石墨烯導電插塞是利用自對準工藝形成，所述輔助金屬柱是由金屬層刻蝕而成的，形成的導電插塞內不會形成有孔洞，從而不會影響導電插塞的電學性能。
圖I是本發明一實施例的石墨烯導電插塞的形成方法的流程示意圖；圖2至圖11為本發明一實施例的石墨烯導電插塞的形成方法的剖面結構示意圖。
具體實施例方式由於現有技術中的導電插塞導電性相對較差，且所述導電插塞是通過金屬填充通孔形成，在填充過程中可能會因為沉積的金屬的階梯覆蓋能力不佳而造成孔洞的產生，所述孔洞不僅會造成導電插塞阻值的增加，當孔洞過大時還會發生斷路的情況，嚴重影響導電插塞的電學性能，因此，發明人經過研究提出了一種石墨烯導電插塞及其形成方法，即先刻蝕金屬層形成輔助金屬柱，在所述輔助金屬柱的表面形成石墨烯薄膜，然後將所述表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱固定在目標襯底表面，在所述輔助金屬柱和目標襯底表面形成介質層，對所述介質層進行拋光形成石墨烯導電插塞。由於石墨烯具有非常優異的導電性，利用石墨烯薄膜來連通上下兩層導電層可降低導電插塞的電阻，並且所述輔助金屬柱是由金屬層刻蝕而成的，形成的導電插塞內不會孔洞，從而不會影響半導體器件的性能。為使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做詳細的說明。在以下描述中闡述了具體細節以便於充分理解本發明。但是本發明能夠以多種不同於在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣。因此本發明不受下面公開的具體實施的限制。本發明實施方式首先提供了ー種石墨烯導電插塞的形成方法，具體請參考圖1，為本發明實施方式的石墨烯導電插塞的形成方法的流程示意圖，包括步驟步驟S101，提供第一襯底，在所述第一襯底表面形成隔離層，在所述隔離層表面形成第一金屬層；步驟S102，刻蝕部分所述第一金屬層直到暴露出隔離層，形成輔助金屬柱；步驟S103，在所述輔 助金屬柱表面形成石墨烯薄膜；步驟S104，在所述隔離層表面形成固定層，所述固定層覆蓋表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱；步驟S105，除去所述隔離層，將所述表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱和固定層與第一襯底分離；步驟S106，提供目標襯底，將暴露出所述輔助金屬柱的固定層的表面與目標襯底的表面粘附，然後除去所述固定層，暴露出所述目標襯底和所述表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱；步驟S107，在所述目標襯底表面形成介質層，所述介質層覆蓋表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱，對所述介質層進行平坦化直至暴露出輔助金屬柱，形成石墨烯導電插塞。圖2至圖11為本發明實施方式的石墨烯導電插塞的形成方法的剖面結構示意圖。請參考圖2，提供第一襯底100，在所述第一襯底100表面形成隔離層300，在所述隔離層300表面形成第一金屬層400。所述第一襯底100為矽襯底、鍺襯底、GaAs襯底、GaN襯底、絕緣體上矽襯底或者表面形成有氧化娃層、金屬層、有機玻璃層的襯底其中的ー種。所述隔離層300用來隔離第一襯底100和第一金屬層400,在後續エ藝中，只要利用溼法刻蝕除去隔離層300就能順利地將第一襯底100和第一金屬層400分離。所述隔離層300表面是平整光滑的，使得後續形成的固定層和輔助金屬層的下表面也是光滑平整的，所述下表面光滑平整的固定層和輔助金屬柱與上表面光滑平整的目標襯底一接觸就能因為範德華カ而粘附在一起，不需要額外的粘附劑。所述隔離層300為氮化矽層、氧化矽層、氮氧化矽層其中的一層或其中的幾層形成的多層疊加結構。所述第一金屬層的材料為鈷、鉬、銥、釕、鎳其中的ー種。所述第一金屬層的厚度取決於待形成的導電插塞的高度，所述第一金屬層的厚度等於或略大於待形成的導電插塞的高度。在本實施例中，所述第一襯底100包括矽襯底110和位於矽襯底110表面的第二金屬層120，所述隔離層300為氮化矽層，所述第二金屬層120為鎳金屬層。由於在後續エ藝中需要利用溼法刻蝕エ藝將與整塊晶圓大小相同的隔離層除去，所述隔離層從晶圓的四周向晶圓的中間進行刻蝕，耗費的時間較長，而金屬層與隔離層相比更容易被溼法刻蝕掉，先將第二金屬層刻蝕棹，使得輔助金屬柱和隔離層與矽襯底分離，再將整個隔離層浸沒在反應溶液中利用溼法刻蝕除去，由於整個隔離層都與反應溶液接觸，除去所述隔離層的時間很短，從而整個過程所耗費的時間比直接利用溼法刻蝕除去隔離層所耗費的時間更短。所述第二金屬層120、隔離層300、第一金屬層400的形成方法包括先在娃襯底110表面利用電鍍工藝沉積第二金屬層120，所述第二金屬層120為鎳金屬層；在所述第二金屬層120表面利用化學氣相沉積工藝形成隔離層300，所述隔離層300為氮化矽層；在所述隔離層300表面利用電鍍工藝形成第一金屬層400,所述第一金屬層400為鎳金屬層。由於電鍍形成鎳金屬層和化學氣相沉積形成氮化矽層的工藝為本領域技術人員的公知技術，在此不再贅述。請參考圖3，刻蝕部分所述第一金屬層400直到暴露出隔離層300，形成輔助金屬柱 450。形成所述輔助金屬柱的常規方法為在所述第一金屬層的表面形成光刻膠層，對所述光刻膠層進行曝光顯影形成光刻膠圖形，以所述光刻膠圖形為掩膜對所述第一金屬層進行幹法刻蝕，直到暴露出隔離層，形成輔助金屬柱。但是隨著半導體元件高度集成化的發展，導電插塞的臨界尺寸不斷減小，形成的光刻膠圖形也不斷減小，由於形狀較小的光刻膠圖形在等離子幹法刻蝕時容易變形，這使得利用光刻膠為掩膜製作輔助金屬柱變得越來越困難。 為了能形成臨界尺寸較小的輔助金屬柱，本發明實施方式提供一種利用聚苯乙烯與 4-乙烯基卩比唳嵌段共聚物(Polystyrene-b-poly-4-vinylpyridine, PS-b_P4VP)為掩膜，對所述第一金屬層進行刻蝕形成輔助金屬柱的方法，包括請參考圖4，在所述第一金屬層400表面形成底部抗反射層500，在所述底部抗反射層500表面形成聚苯乙烯與4-乙烯基吡啶嵌段共聚物層，所述聚苯乙烯與4-乙烯基吡啶嵌段共聚物層包括聚4-乙烯基吡啶(P4VP)和聚苯乙烯(PS)，其中，在待形成輔助金屬柱的正上方對應的位置形成有聚4-乙烯基吡啶(P4VP)610，在不形成輔助金屬柱的正上方對應的位置形成有聚苯乙烯(PS)620。請參考圖5，將所述聚苯乙烯與4-乙烯基吡啶嵌段共聚物層暴露在正矽酸乙酯(TEOS)和水蒸氣的氣氛中，由於聚4-乙烯基吡啶(P4VP)的吡啶很容易被質子化(protonated),而質子化的聚4_乙烯基卩比唳(P4VP)可以作為TEOS水解的催化劑，因此在所述聚4-乙烯基吡啶(P4VP)610表面形成氧化矽層700 ；請參考圖6，以所述氧化矽層700為掩膜對聚苯乙烯(PS) 620、底部抗反射層500、
第一金屬層400進行幹法刻蝕，直到暴露出隔離層300，其中，當幹法刻蝕直到暴露出隔離層300時，繼續刻蝕隔離層300，直到隔離層300表面不形成輔助金屬柱的區域的第一金屬層400被完全除去；請參考圖3，除去氧化矽層700、聚4-乙烯基吡啶( 價 )610、底部抗反射層500，形成輔助金屬柱450。請參考圖7，在所述輔助金屬柱450表面形成石墨烯薄膜460。在石墨烯中，電子能夠極為高效地遷移，遠遠超過了電子在傳統的半導體和導體例如矽和銅中的運動速度，因此石墨烯是一種非常優異的半導體互連材料。所述形成石墨烯薄膜460的方法為利用CVD工藝在輔助金屬柱450表面形成石墨烯薄膜460。所述形成石墨烯薄膜460的具體工藝包括在反應溫度範圍為900°C至1000°C、氣壓為常壓的反應容器中，在輔助金屬柱450表面通H2和CH4的混合氣體，形成厚度範圍為3.35A至33.5A的石墨烯薄膜，即在輔助金屬柱450表面形成I至10層的石墨烯。由於多於10層的石墨烯薄膜內的電子遷移速度將遠小於包含少於10層石墨烯的石墨烯薄膜，本發明實施例中的石墨烯薄膜包含有I至10層的石墨烯。
在其他實施例中，在輔助金屬柱表面形成石墨烯薄膜之前，對所述輔助金屬柱進行退火處理，使得輔助金屬柱的金屬晶粒變大，更有利於石墨烯薄膜的沉積。請參考圖8，在所述隔離層300表面形成固定層800，所述固定層800覆蓋表面形成有石墨烯薄膜460的輔助金屬柱450。所述固定層800用於固定輔助金屬柱450的位置，並作為支撐層使得所述輔助金屬柱450和覆蓋所述輔助金屬柱450的固定層800可作為ー個整體順利地從第一襯底110表面轉移到目標襯底表面。在本實施例中，所述固定層800為有機玻璃層(PMMA)，形成有機玻璃層的方法為旋塗法。由於在後續エ藝中需要將隔離層溼法刻蝕掉，且所述固定層和輔助金屬柱需要從第一襯底轉移到目標襯底表面，而有機玻璃具有良好的抗碎裂能力、絕緣性和機械強度，對酸、鹼、鹽有較強的耐腐蝕性能，因此有機玻璃是ー種較為理想的固定層材料。請參考圖9，除去所述隔離層，將所述表面形成有石墨烯薄膜460的輔助金屬柱 450和固定層800與第一襯底110分離。除去隔離層的エ藝為溼法刻蝕エ藝。在本實施例中，具體的エ藝包括採用鹽酸溶液使得所述第二金屬層被溼法刻蝕掉，矽襯底110與由隔離層300、表面形成有石墨烯薄膜460的輔助金屬柱450和固定層800組成的疊層結構分離；將所述隔離層浸沒在熱磷酸中，除去所述隔離層，直到暴露出固定層800中的所述輔助金屬柱450，形成包裹有輔助金屬柱450的所述固定層800。因為溼法刻蝕金屬層比直接溼法刻蝕隔離層的時間短得多，先將第二金屬層刻蝕掉，使得隔離層、表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱和固定層組成的疊層結構與矽襯底分離，再將整個隔離層浸沒在反應溶液中利用溼法腐蝕除去，由於整個隔離層都與反應溶液接觸，除去隔離層的時間很短，從而整個過程所耗費的時間比直接溼法刻蝕隔離層所耗費的時間更短。請參考圖10，提供目標襯底200，將暴露出所述輔助金屬柱450的固定層的表面與目標襯底200的表面粘附，然後除去所述固定層，暴露出所述目標襯底200和所述表面形成有石墨烯薄膜460的輔助金屬柱450。所述目標襯底200為表面形成有半導體器件的襯底或表面覆蓋有互連金屬層的多層基片，且所述目標襯底200表面光滑平整。其中，輔助金屬柱450位於目標襯底200的半導體器件需要與外電路電連接的區域的表面或者位於目標襯底200的互連金屬層需要與上ー層金屬層電連接的區域的表面。將暴露出所述輔助金屬柱450的固定層的表面與目標襯底200的表面粘附的方法包括將所述表面形成有石墨烯薄膜460的輔助金屬柱450和固定層放置到目標襯底200表面，暴露出所述輔助金屬柱450的固定層的表面與目標襯底200的形成有金屬層或器件的表面緊貼，利用對準標記將輔助金屬柱450準確地定位到待電連接的半導體器件或互連金屬層表面，由於所述暴露出所述輔助金屬柱450的固定層的表面是光滑平整的，所述目標襯底200的上表面也是光滑平整的，當兩個光滑表面結合在一起吋，因為範德華カ使得兩者能緊密結合在一起；對所述目標襯底200進行退火處理，使輔助金屬柱450與目標襯底200的粘附カ增強，輔助金屬柱450與目標襯底200內的半導體器件或互連金屬層電連接。在對所述目標襯底200進行退火處理後，將所述晶圓浸泡在丙酮溶液中，除去固定層800，暴露出目標襯底200和表面覆蓋有石墨烯薄膜460的輔助金屬柱450。請參考圖11，在所述目標襯底200表面形成介質層900，所述介質層900覆蓋表面形成有石墨烯薄膜460的輔助金屬柱450，對所述介質層900進行平坦化直至暴露出輔助金屬柱450,形成石墨烯導電插塞。所述介質層900為氧化矽層、低K介質層(介電常數大於2、小於3的材料)、超低K介質層(介電常數小於2的材料)其中的一種。在本實施例中，形成介質層900的方法為化學氣相沉積工藝,所述介質層900的厚度大於輔助金屬柱450的高度，以保證輔助金屬柱450被介質層900完全覆蓋。在對所述介質層900進行化學機械拋光使之平坦化時，在暴露出輔助金屬柱450後，繼續拋光，直到輔助金屬柱450上表面的石墨烯薄膜和介質層被完全拋光掉，形成石墨烯導電插塞。
由於石墨烯導電插塞中的輔助金屬柱是通過對第一金屬層進行刻蝕形成的，對比現有的利用化學氣相沉積工藝形成的導電插塞，輔助金屬柱內不會有孔洞產生，從而不會影響導電插塞的電學性能。本發明實施方式還提供了一種石墨烯導電插塞，具體結構請參考圖11，為本發明實施方式的石墨烯導電插塞的剖面結構示意圖，包括目標襯底200，位於所述目標襯底200表面的介質層900，位於所述目標襯底200表面且貫穿所述介質層900的輔助金屬柱450，所述輔助金屬柱450側壁形成有隔離所述介質層900的石墨烯薄膜460。所述目標襯底200為表面形成有半導體器件的襯底或表面覆蓋有互連金屬層的多層基片，且所述目標襯底200表面光滑平整。其中，輔助金屬柱450位於目標襯底200的半導體器件需要與外電路電連接的區域的表面或者位於目標襯底200的互連金屬層需要與上一層金屬層電連接的區域的表面。所述介質層900為氧化娃層、低K介質層(介電常數大於2、小於3的材料)、超低K介質層(介電常數小於2的材料)其中的一種。所述輔助金屬柱450的材料為鈷、鉬、銥、釕、鎳其中的一種。在本實施例中，所述輔助金屬柱450的材料為鎳。所述石墨烯薄膜460的厚度為3.35A至33.5A,包括I層至10層的石墨烯。由於石墨烯具有非常優異的導電性，利用石墨烯薄膜來連通上下兩層導電層可降低導電插塞的電阻，提高電荷傳輸速度，且所述石墨烯薄膜作為阻擋層可防止輔助金屬柱的側壁與介質層發生反應。所述石墨烯導電插塞是利用自對準工藝形成，所述輔助金屬柱是由金屬層刻蝕而成的，形成的導電插塞內不會形成有孔洞，從而不會影響導電插塞的電學性能。本發明雖然已以較佳實施例公開如上，但其並不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和範圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬於本發明技術方案的保護範圍。
權利要求
1.一種石墨烯導電插塞，包括目標襯底，位於所述目標襯底表面的介質層，其特徵在於，還包括 位於所述目標襯底表面且貫穿所述介質層的輔助金屬柱，所述輔助金屬柱側壁形成有隔離所述介質層的石墨烯薄膜。
2.如權利要求I所述的石墨烯導電插塞，其特徵在於，所述輔助金屬柱的材料為鈷、鉬、銥、釕、鎳其中的一種。
3.如權利要求I所述的石墨烯導電插塞，其特徵在於，所述石墨烯薄膜的厚度為.3.35ΑΜ33.5Α
4.一種石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，包括 提供第一襯底，在所述第一襯底表面形成隔離層，在所述隔離層表面形成第一金屬層； 刻蝕部分所述第一金屬層直到暴露出隔離層，形成輔助金屬柱； 在所述輔助金屬柱表面形成石墨烯薄膜； 在所述隔離層表面形成固定層，所述固定層覆蓋表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱； 除去所述隔離層，將所述表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱和固定層與第一襯底分離； 提供目標襯底，將暴露出所述輔助金屬柱的固定層的表面與目標襯底的表面粘附，然後除去所述固定層，暴露出所述目標襯底和所述表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱；在所述目標襯底表面形成介質層，所述介質層覆蓋表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱，對所述介質層進行平坦化直至暴露出輔助金屬柱，形成石墨烯導電插塞。
5.如權利要求4所述的石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，形成所述輔助金屬柱的方法包括 在所述第一金屬層表面形成底部抗反射層，在所述底部抗反射層表面形成聚苯乙烯與4-乙烯基吡啶嵌段共聚物層，所述聚苯乙烯與4-乙烯基吡啶嵌段共聚物層包括聚4-乙烯基吡啶和聚苯乙烯，所述聚4-乙烯基吡啶與輔助金屬柱位置對應； 在所述聚4-乙烯基吡啶表面形成氧化矽層； 以所述氧化矽層為掩膜對聚苯乙烯、底部抗反射層、第一金屬層進行幹法刻蝕，直到暴露出隔離層，形成輔助金屬柱。
6.如權利要求4所述的石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，形成所述石墨烯薄膜的方法為CVD工藝。
7.如權利要求6所述的石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，形成所述石墨烯薄膜的具體工藝為在反應溫度範圍為900°C至1000°C、氣壓為常壓的反應容器中，在輔助金屬柱表面通H2和CH4的混合氣體。
8.如權利要求4所述的石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，所述形成的石墨烯薄膜的厚度範圍為3.35A至33.5A。
9.如權利要求4所述的石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，還包括， 在所述輔助金屬柱表面形成石墨烯薄膜前，對所述輔助金屬柱進行退火處理。
10.如權利要求4所述的石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，所述隔離層為氮化娃層、氧化娃層、氮氧化娃層其中的一層或其中的幾層形成的多層疊加結構。
11.如權利要求4所述的石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，所述第一金屬層的材料為鈷、鉬、銥、釕、鎳其中的一種。
12.如權利要求4所述的石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，所述第一襯底包括娃襯底和位於所述娃襯底表面的第二金屬層。
13.如權利要求4所述的石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，所述固定層的材料為有機玻璃。
14.如權利要求4所述的石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，所述除去隔離層的方法為溼法腐蝕工藝。
15.如權利要求4所述的石墨烯導電插塞的形成方法，其特徵在於，將固定層的暴露出輔助金屬柱的表面與目標襯底的表面粘附的方法包括將所述表面形成有石墨烯薄膜的輔助金屬柱和固定層放置到目標襯底表面後，對所述目標襯底進行退火處理。
全文摘要
一種石墨烯導電插塞及其形成方法，其中，所述石墨烯導電插塞包括目標襯底，位於所述目標襯底表面的介質層，位於所述目標襯底表面且貫穿所述介質層的輔助金屬柱，所述輔助金屬柱的側壁形成有隔離所述介質層的石墨烯薄膜。利用所述石墨烯薄膜來連通上下兩層導電層可降低導電插塞的電阻，且所述石墨烯薄膜作為阻擋層可防止輔助金屬柱的側壁與介質層發生反應。所述石墨烯導電插塞是利用自對準工藝形成，所述輔助金屬柱是由金屬層刻蝕而成的，形成的導電插塞內不會形成有孔洞，從而不會影響導電插塞的電學性能。
文檔編號H01L23/48GK102856277SQ20111018078
公開日2013年1月2日 申請日期2011年6月29日 優先權日2011年6月29日
發明者胡敏達, 張海洋 申請人:中芯國際集成電路製造(上海)有限公司