[发明专利]半导体结构及其形成方法有效
申请号: | 201710278089.1 | 申请日: | 2017-04-25 |
公开(公告)号: | CN108735797B | 公开(公告)日: | 2022-05-13 |
发明(设计)人: | 刘继全 | 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: | H01L29/06 | 分类号: | H01L29/06;H01L21/336;H01L29/78 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 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 及其 形成 方法 | ||
1.一种半导体结构的形成方法,其特征在于,包括:
提供基底,所述基底上形成有层间介电层;
在所述层间介电层中形成沟槽;
在所述沟槽的侧壁和底部上形成第一金属籽晶层,所述第一金属籽晶层露出所述层间介电层顶部;
对露出所述层间介电层顶部的所述第一金属籽晶层进行回流处理,所述回流处理的工艺参数包括:在200摄氏度至400摄氏度下,对所述第一金属籽晶层进行退火,退火时间为10分钟至60分钟;
对经过回流处理后的第一金属籽晶层进行电化学镀处理,形成填充满所述沟槽的金属层,形成填充满所述沟槽的金属层的步骤包括:在所述层间介电 层以及经过回流处理后的第一金属籽晶层上形成第二金属籽晶层,对所述第二金属籽晶层以及经回流处理的第一金属籽晶层进行电化学镀处理以形成所述金属层。
2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述第一金属籽晶层的工艺为选择性的物理气相沉积工艺。
3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述选择性的物理气相沉积工艺的步骤包括:在所述基底的底部加负偏压,同时通入金属离子进行沉积,并通入惰性气体离子进行轰击。
4.如权利要求3所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述选择性的物理气相沉积的工艺参数包括:通入Ar离子,所述Ar离子的气体流量为20sccm至100sccm,交流电功率为1kw至3kw,负偏压功率为0.4kw至1kw。
5.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一金属籽晶层的厚度在100埃至1000埃范围内。
6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述第一金属籽晶层的材料为Cu或者Co中的一种或者多种。
7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,形成所述沟槽之后,形成所述第一金属籽晶层之前,还包括:
在所述沟槽的底部和侧壁以及层间介电层上形成扩散阻挡层,所述扩散阻挡层覆盖所述层间介电层顶部;
在所述扩散阻挡层上形成粘附层。
8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述扩散阻挡层为单层结构或者叠层结构。
9.如权利要求8所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述扩散阻挡层的材料为TaN、WN、CoW、AlN、TiN、MnOx或者Ta中的一种或者多种。
10.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述粘附层的材料为Co、Ta、Ti或者Ru中的一种或者多种。
11.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法,其特征在于,所述层间介电层的材料为低介电常数的材料。
12.一种半导体结构,其特征在于,包括:
基底,所述基底上具有层间介电层;
沟槽,位于所述层间介电层中;
第一金属籽晶层,自底部起部分填充所述沟槽,所述第一金属籽晶层由位于沟槽的侧壁和底部上且露出所述层间介电层顶部的第一金属籽晶层经回流处理形成,所述回流处理的工艺参数包括:在200摄氏度至400摄氏度下,对所述第一金属籽晶层进行退火,退火时间为10分钟至60分钟;
第二金属籽晶层,位于所述层间介电 层以及经过回流处理后的第一金属籽晶层上;
金属层,位于所述第二金属籽晶层上且填充满所述沟槽,所述金属层通过对所述第一金属籽晶层进行回流处理后再进行电化学镀处理形成。
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