[发明专利]半导体结构及形成方法有效
申请号: | 201610407471.3 | 申请日: | 2016-06-12 |
公开(公告)号: | CN107492506B | 公开(公告)日: | 2020-01-03 |
发明(设计)人: | 周鸣 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司;中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 |
主分类号: | H01L21/60 | 分类号: | H01L21/60;H01L23/488 |
代理公司: | 11227 北京集佳知识产权代理有限公司 | 代理人: | 高静;吴敏 |
地址: | 201203 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 结构 形成 方法 | ||
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
形成衬底,所述衬底内具有前层待连接件;
形成覆盖所述前层待连接件的第一帽层,所述第一帽层的材料包括钴;
形成覆盖所述第一帽层的第二帽层,包括:形成覆盖所述第一帽层上的连接前驱层,所述连接前驱层的材料包括:富硼氮化硼;形成覆盖所述连接前驱层的缓冲层,所述缓冲层的材料包括:富氮氮化硼,其中,所述连接前驱层用于后续步骤中与所述第一帽层反应形成连接层,所述缓冲层用于改善后续所形成连接层与介质叠层之间的晶格失配问题;
形成位于所述第一帽层上的介质叠层;
在所述介质叠层和所述第一帽层内形成开口,所述开口底部露出所述前层待连接件;
向所述开口内填充导电材料,形成互连结构;
通过退火处理的方式使所述第一帽层与所述前层待连接件反应,形成强化层,所述强化层的材料包括铜钴合金,并使所述第二帽层和所述第一帽层反应形成位于所述强化层上的连接层,所述连接层的材料包括硼化钴,所述连接层用于增强所述强化层与所述介质叠层之间的连接强度。
2.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,形成第一帽层的步骤包括:形成厚度范围在到的第一帽层。
3.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,形成第一帽层的步骤包括:通过原子层沉积或化学气相沉积的方式形成所述第一帽层。
4.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,通过含钴有机物形成所述第一帽层的步骤包括:形成所述第一帽层的过程中所采用的工艺气体包括羰基钴。
5.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,形成衬底的步骤中,所述前层待连接件的材料包括铜。
6.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,通过退火处理形成强化层的步骤包括:通过温度范围在100℃到400℃,时间范围在1秒到3600秒的退火处理使所述第一帽层与所述前层待连接件反应形成强化层。
7.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,形成第二帽层的步骤包括:形成厚度范围在到的第二帽层。
8.如权利要求1所述的形成方法,其特征在于,形成第二帽层的步骤包括:原子层沉积或化学气相沉积的方式形成所述第二帽层。
9.一种半导体结构,其特征在于,包括:
衬底,所述衬底内具有前层待连接件;
依次覆盖所述前层待连接件的强化层、连接层和介质叠层,其中,所述强化层的材料包括:铜钴合金,所述连接层的材料包括硼化钴;
位于所述介质叠层和强化层内的互连结构,所述互连结构与所述前层待连接件电连接。
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