互连结构及其制造方法

摘要

本发明提供一种互连结构及其制造方法，将碳纳米互连技术嵌入传统的CMOS局部铜互连技术中，使用碳纳米管作为局部互连的通孔或接触孔的互连材料，使用石墨烯纳米带作为局部互连的金属线互连材料，大幅度降低铜互连技术因局部互连尺寸较小而带来的寄生电阻以及连线之间的寄生电容；同时使用密闭空腔作为局部互连的互连介质，有效地降低了层间寄生电容；本发明的互连结构及其制造方法，可以与现有的CMOS铜互连技术兼容，有效地降低了互连RC延迟，提高了芯片性能，控制了芯片成本。

主权项

一种互连结构的制造方法，其特征在于，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有嵌套层，所述嵌套层包括位于中心的第一催化剂层、围绕所述第一催化剂层的第一介质层以及贯穿第一催化剂层的多个铜支撑柱；在所述嵌套层上形成石墨烯纳米带；去除所述第一催化剂层，所述石墨烯纳米带、铜支撑住、第一介质层以及半导体衬底形成密闭空腔；在所述石墨烯纳米带上形成第二介质层，并刻蚀所述第二介质层以及石墨烯纳米带，形成暴露出所述铜支撑柱顶部的通孔；在所述通孔表面形成第二催化剂层，并在第二催化剂层上生长碳纳米管以填满所述通孔。