[发明专利]半导体装置及其形成方法

说明书

本发明公开一种半导体装置及其形成方法，该半导体装置包含一基底、一介电层、一第一钨层以及一第二钨层。介电层是设置在该基底上，且包含一第一开口以及一第二开口，该第二开口具有大于该第一开口的孔径。第一钨层设置于该第一开口与该第二开口内，并填满该第一开口。第二钨层，设置在该第一钨层上，该第二钨层的管芯尺寸自该第二钨层的底面朝向顶面而逐渐增加。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置及其形成方法，特别是涉及一种具有金属导线的半导体装置及其形成方法。

背景技术

在现代的信息社会中，由集成电路(integrated circuit,IC)所构成的微处理器系统早已被普遍运用于生活的各个层面，例如自动控制的家电用品、移动通讯设备、个人电脑等，都有集成电路的踪迹。而随着科技的日益精进，以及人类社会对于电子产品的各种想象，使得集成电路也往更多元、更精密、更小型的方向发展。

一般所谓集成电路，是通过现有半导体制作工艺中所生产的管芯(die)而形成。制造管芯的过程，是由生产一晶片(wafer)开始：首先，在一片晶片上区分出多个区域，并在每个区域上，通过各种半导体制作工艺如沉积、光刻、蚀刻或平坦化步骤，以形成各种所需的电路路线。其中，为了使微型化的元件能满足高度集成及高速运作的效果，现有技术利用微型化的布线通孔与层间介电层于晶片的各区域上形成多层互联的配线结构，以分别电连接晶体管的金属栅极以及源极/漏极，作为和对外电子信号的输入/输出端。之后，再对晶片上的各个区域进行切割而成各个管芯，并利用各种的封装技术，将管芯封装成芯片(chip)，而形成一完整的封装体。

为了达成各种微型化的需求，目前业界对于集成电路的各阶段的结构以及制作工艺均有着严峻的限制与要求。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种半导体装置，其是于一开口内依序设置两钨层，使得位于上层的顶钨层的管芯尺寸自该顶钨层的底面朝向顶面而逐渐增加，避免该顶钨层的管芯尺寸过大而导致其表面过于粗糙。

本发明的一目的在于提供一种半导体装置，其是于一开口内形成一钨堆叠结构，该钨堆叠结构包含两钨层以及设置于该两钨层之间的一介面层，避免该钨层的管芯尺寸过大而导致其表面过于粗糙。

本发明的一目的在于提供一种半导体装置的形成方法，其是于两阶段的钨沉积制作工艺之间，额外进行一处理制作工艺，破坏钨层的管芯，使得该处理制作工艺之后形成的钨层可具有较小的管芯尺寸。

为达上述目的，本发明的一实施例提供一种半导体装置，其包含一基底、一介电层、一第一钨层以及一第二钨层。该介电层是设置在该基底上，且包含一第一开口以及一第二开口，该第二开口具有大于该第一开口的孔径。该第一钨层设置于该第一开口与该第二开口内，并填满该第一开口。该第二钨层则设置在该第一钨层上，该第二钨层的管芯尺寸自该第二钨层的底面朝向顶面而逐渐增加。

为达上述目的，本发明的另一实施例提供一种半导体装置，其包含一基底、一介电层、一第一钨层以及一钨堆叠结构。该介电层是设置在该基底上，且包含一第一开口以及一第二开口，该第二开口具有大于该第一开口的孔径。该第一钨层填满该第一开口。该钨堆叠结构设置在该第二开口内，该钨堆叠结构包含由下往上依序堆叠的该第一钨层、一介面层以及一第二钨层。

为达上述目的，本发明的另一实施例提供一种半导体装置的形成方法，其包含以下步骤。首先，在一基底上形成一介电层，该介电层内形成有一第一开口与一第二开口，该第二开口具有大于该第一开口的孔径。接着，形成一第一钨层，填满该第一开口并部分填满开第二开口。然后，进行一处理制作工艺，在该第一钨层上形成一介面层。最后，在该介面层上形成一第二钨层。