[发明专利]具有掺杂的中间层的金属-半导体接触件结构

说明书

本文公开了一种形成具有掺杂的金属氧化物中间层的金属与半导体接触件的方法。在半导体衬底的顶面上形成绝缘层，目标区位于半导体衬底的顶面。穿过绝缘层蚀刻开口，开口暴露目标区的部分的顶面。掺杂的金属氧化物中间层在开口中形成并且接触目标区的顶面。用金属插塞填充开口的剩余部分，掺杂的金属氧化物中间层设置在金属插塞和衬底之间。掺杂的金属氧化物中间层由氧化锡、氧化钛或氧化锌中的一种形成并且掺杂有氟。本发明涉及具有掺杂的中间层的金属‑半导体接触件结构。

技术领域

本发明涉及具有掺杂的中间层的金属-半导体接触件结构。

背景技术

半导体器件用于各种电子应用中，例如，诸如个人电脑、手机、数码相机和其他电子设备。通常通过在半导体衬底上方依次沉积绝缘或介电层、导电层以及半导体材料层，并使用光刻来图案化各个材料层以在其上形成电路组件和元件来制造半导体器件。

半导体工业通过持续降低最小部件尺寸而持续改进各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成度，其允许更多的组件被集成到给定的区域内。为了增加有源器件的密度，有源器件形成在半导体衬底上，并且使有源器件彼此互连、连接至管芯中的其他器件或利用绝缘层中的导电线通过重分布层(RDL)连接至外部器件。RDL中的互连件利用导电插塞或接触件连接至每个有源器件中的单独的元件，导电插塞或接触件形成在半导体表面和RDL之间的层间电介质(ILD)中。钝化层和后钝化互连件提供RDL和诸如焊料球、螺柱、凸块等的连接件之间的连接。在生产有源半导体器件之后，但是在从晶圆分割管芯之前，使用后段制程(BEOL)工艺频繁地形成RDL和钝化层。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，根据本发明的一个方面，提供了一种形成器件的方法，包括：在半导体衬底的顶面上形成绝缘层，目标区设置在所述半导体衬底的顶面处；穿过所述绝缘层蚀刻开口，所述开口暴露所述目标区的部分的顶面；在所述开口中形成掺杂的金属氧化物中间层并且所述掺杂的金属氧化物中间层接触所述目标区的所述顶面；以及用金属插塞填充所述开口的剩余部分，所述掺杂的金属氧化物中间层设置在所述金属插塞和所述衬底之间。

在上述方法中，蚀刻所述开口包括产生设置在所述开口的表面上并且包括第一蚀刻剂的蚀刻副产物，并且其中，形成所述掺杂的金属氧化物中间层包括在所述蚀刻副产物上方形成金属氧化物中间层，并且其中，来自所述蚀刻副产物的所述第一掺杂剂至少部分地掺杂所述金属氧化物中间层。

在上述方法中，形成所述掺杂的金属氧化物中间层包括将第一掺杂剂注入至金属氧化物中间层内。

在上述方法中，形成所述掺杂的金属氧化物中间层包括由氧化锡、氧化钛或氧化锌中的一种形成所述金属氧化物中间层。

在上述方法中，还包括在形成所述绝缘层之前，在所述衬底上形成晶体管，其中，所述目标区是所述晶体管的源极或漏极。

在上述方法中，形成所述掺杂的金属氧化物中间层包括形成掺杂有氟的金属氧化物中间层。

根据本发明的另一方面，还提供了一种形成器件的方法，包括：在半导体衬底的顶面上形成绝缘层，所述半导体衬底具有形成在所述半导体衬底中的至少一个有源器件，所述至少一个有源器件的目标区设置在所述衬底的顶面处；穿过所述绝缘层蚀刻开口，所述开口暴露所述目标区；在所述开口中形成金属氧化物中间层并且所述金属氧化物中间层接触所述目标区；用第一掺杂剂掺杂所述金属氧化物中间层；在所述开口中形成粘附层，并且所述粘附层设置在掺杂的所述金属氧化物中间层上方；在所述开口中并且在所述粘附层上方形成金属插塞，掺杂的所述金属氧化物中间层设置在所述金属插塞和所述衬底之间；以及在所述绝缘层的顶面上方形成重分布层(RDL)，所述RDL的金属部件与所述金属插塞电接触。

在上述方法中，形成所述金属氧化物中间层包括由氧化锡、氧化钛或氧化锌中的一种形成所述金属氧化物中间层。