[发明专利]半导体器件的金属布线及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的金属布线，包括:

接触孔，所述接触孔形成在半导体衬底上的层间绝缘层中并暴露接合区；

接触塞，所述接触塞形成在所述接触孔内部并具有低于所述层间绝缘层的高度；

金属布线，所述金属布线形成在所述层间绝缘层上并填充所述接触塞顶部上的所述接触孔；和

接合层，所述接合层形成在所述接触塞和金属布线之间。

2.权利要求1的半导体器件的金属布线，还包括形成在所述接触塞与层间绝缘层之间的阻挡金属层。

3.权利要求1的半导体器件的金属布线，其中在所述接触孔中，所述接触塞的中部是凹的并且其边缘向上突出。

4.权利要求1的半导体器件的金属布线，其中所述接合层是非晶态的。

5.权利要求1的半导体器件的金属布线，其中所述接合层包括金属硅化物层。

6.权利要求5的半导体器件的金属布线，其中所述金属硅化物层是非晶态金属硅化物层。

7.权利要求5的半导体器件的金属布线，其中所述金属硅化物层包括硅化钨层。

8.一种形成半导体衬底的金属布线的方法，包括以下步骤:

在具有接合层的半导体衬底上方在层间绝缘层上形成接触孔；

在所述接触孔的内部形成接触塞，所述接触塞的高度低于所述层间绝缘层的高度；

在包括所述接合层的所述半导体衬底上形成第一导电层，以填充所述接触塞上的接触孔；和

通过图案化所述第一导电层和所述接合层形成电连接所述接触塞的金属布线。

9.权利要求8的形成半导体衬底的金属布线的方法，其中形成所述接触塞的步骤包括:

在所述半导体衬底上形成第二导电层以填充所述接触孔；和

蚀刻所述层间绝缘层上的所述第二导电层以使其仅保留在所述接触孔内部。

10.权利要求9的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括形成包含钨的材料的所述第二导电层。

11.权利要求9的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括使用回蚀刻工艺来实施所述蚀刻步骤。

12.权利要求9的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括过度对所述第二导电层实施蚀刻工艺，以使其在低于所述层间绝缘层的高度处保留在所述接触孔内部。

13.权利要求9的形成半导体衬底的金属布线的方法，还包括在形成所述第二导电层之前沿包括所述接触塞的所述层间绝缘层的表面形成阻挡金属层。

14.权利要求13的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括实施所述蚀刻工艺直到除去所述层间绝缘层上的所述阻挡金属层。

15.权利要求14的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括蚀刻所述第二导电层多于所述阻挡金属层。

16.权利要求9的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括将所述第二导电层的顶部蚀刻为凹型。

17.权利要求8的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括使所述接合层形成为非晶态。

18.权利要求17的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括形成包含金属硅化物层的材料的接合层。

19.权利要求18的形成半导体衬底的金属布线的方法，其中所述金属硅化物层包括硅化钨层。

20.权利要求8的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括使用PVD方法形成所述接合层。

21.权利要求8的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括使用PVD方法形成所述第一导电层。

22.权利要求21的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括形成包含钨的材料的所述第一导电层。

23.权利要求8的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括在相同的沉积设备中并使用相同的工艺原位形成所述接合层和所述第一导电层。

24.权利要求9的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括使其上形成有保护层的所述第一导电层图案化。

25.权利要求9的形成半导体衬底的金属布线的方法，包括由相同的材料形成所述接触塞和所述第一导电层。