[发明专利]半导体结构及其形成方法

说明书

一种半导体结构及其形成方法，包括：提供衬底，所述衬底内具有第一金属层；在所述衬底上形成介质层，所述介质层内具有暴露出第一金属层顶部表面的第一开口；采用第一溅射处理对第一开口底部暴露出的第一金属层表面进行轰击，使所述第一金属层表面的金属材料溅射到所述第一开口侧壁表面形成第一粘附层；采用第一金属选择性生长工艺在所述第一粘附层表面以及所述第一金属层暴露出的表面形成第二金属。在本发明的技术方案中，通过在第一开口侧壁表面形成第一粘附层，进而在第一粘附层的侧壁与第一金属层的表面形成第二金属层，以此提升第二金属层与第一开口的侧壁表面之间的结合性，有效的减小了外部的杂质进入到所述第一开口内造成金属污染。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体结构及其形成方法。

背景技术

随着半导体技术的不断进步，半导体器件的特征尺寸逐渐变小。关键尺寸的缩小意味着在芯片上可布置更多数量的晶体管，同时给半导体工艺提出了更高的要求。随着半导体器件的尺寸缩小，MOS晶体管的接触电阻对于MOS晶体管以及整个半导体芯片的性能影响越来越大。为了提高半导体芯片的性能，需要降低MOS晶体管的接触电阻。

目前通过选择性钨生长工艺制成的导电插塞能够有效的增大导电插塞的体积，进而增大导电插塞底部的接触面积，以此实现减小接触电阻的目的。

然而，在现有技术中采用选择性钨生长工艺制成的导电插塞性能有待提高。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体结构及其形成方法，通过形成第一粘附层，有效的提升了第一开口与第一金属层之间的结合性，减小了外部的杂质进入到所述第一开口内造成金属污染。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体结构形成的方法，包括：提供衬底，所述衬底内具有第一金属层；在所述衬底顶部表面形成介质层，所述介质层内具有暴露出所述第一金属层顶部表面的第一开口；采用第一溅射处理对所述第一开口底部暴露出的所述第一金属层表面进行轰击，使所述第一金属层表面的金属材料溅射到所述第一开口侧壁表面以形成第一粘附层；采用第一金属选择性生长工艺在所述第一粘附层表面以及所述第一金属层暴露出的表面形成第二金属层。

可选的，所述衬底包括基底以及位于所述基底内的器件结构，所述第一金属层位于所述器件结构内。

可选的，所述基底的材料包括硅、锗、锗化硅、碳化硅、砷化镓或镓化铟。

可选的，所述第一金属层的材料包括钨、钴或钌。

可选的，所述第二金属层的材料包括钨。

可选的，所述介质层和所述第一开口的形成方法包括：在所述衬底表面形成初始介质层；在所述初始介质层上形成掩膜结构；在所述掩膜结构上形成图形化层，所述图形化层具有暴露部分所述掩膜结构的开口；以所述图形化层为掩膜刻蚀部分所述掩膜结构与所述初始介质层，直至暴露出所述器件结构顶部表面为止，形成所述介质层与所述第一开口；在形成所述介质层与所述第一开口之后，去除所述图形化层与所述掩膜结构。

可选的，所述初始介质层的材料包括二氧化硅、低k介质材料或超低k介质材料。

可选的，所述第一溅射处理采用的离子包括氩离子或氦离子。

可选的，所述第一溅射处理的工艺参数包括：溅射时间5s～10s，溅射功率300W～400W。

可选的，所述第二金属层表面与所述介质层表面平齐。

可选的，所述第二金属层表面低于所述介质层表面，所述半导体结构的形成方法还包括：进行一次或多次溅射生长工艺，在所述第二金属层表面和所述第一粘附层表面形成填充满所述第一开口的导电结构。

可选的，每次所述溅射生长工艺包括：采用第二溅射处理在所述第一开口的侧壁表面形成第二粘附层；采用第二金属选择性生长工艺在所述第一开口内形成第三金属层。