[发明专利]半导体器件中互连层和接触孔层的形成方法在审
| 申请号： | 202011477797.6 | 申请日： | 2020-12-15 |
| 公开（公告）号： | CN112599473A | 公开（公告）日： | 2021-04-02 |
| 发明（设计）人： | 张文广;朱建军 | 申请（专利权）人： | 上海集成电路研发中心有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/768 | 分类号： | H01L21/768 |
| 代理公司： | 上海天辰知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 31275 | 代理人： | 吴世华;陈慧弘 |
| 地址： | 201210 上*** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体器件 互连 接触 形成 方法 | ||
1.一种半导体器件中互连层和接触孔层的形成方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：提供一含有互连线层结构的衬底，在衬底上形成介质层，其中，所述互连线层结构中互连线材料包括金属钴，所述介质层至少包括位于表面的氧化硅层；
步骤S2：对所述介质层进行标准光刻刻蚀工艺，形成图形化后的通孔层；其中，所述通孔层中的通孔贯穿所述介质层；
步骤S3：采用选择性钨沉积工艺对所述通孔层进行钨沉积，在所述通孔层中形成通孔钨塞；其中，所述通孔钨塞与所述互连线层结构相接触；
步骤S4：对所述通孔层表面进行压应力工艺，以增加所述介质层中的介质和所述通孔钨塞侧壁之间的压应力；
步骤S5：依次沉积TiN粘附层和金属钨层，以在所述通孔层形成通孔钨塞覆盖层；
步骤S6：对所述通孔钨塞覆盖层进行钨化学机械平坦化工艺，以形成平坦化的所述通孔层。
2.如权利要求1所述的半导体器件中互连层和接触孔层的形成方法，其特征在于，所述介质层从下到上依次包括接触孔刻蚀停止层和氧化硅层，所述步骤S4中的所述压应力工艺为等离子体偏压轰击工艺，具体包括：
步骤S41：采用等离子体偏压轰击所述通孔层表面的所述氧化硅层。
3.如权利要求2所述的半导体器件中互连层和接触孔层的形成方法，其特征在于，所述等离子体偏压轰击工艺为重离子等离子体偏压轰击工艺。
4.如权利要求3所述的半导体器件中互连层和接触孔层的形成方法，其特征在于，所述重离子为Ar离子。
5.如权利要求1所述的半导体器件中互连层和接触孔层的形成方法，其特征在于，所述接触孔刻蚀停止层的材料为氮化硅或掺氮碳化硅。
6.如权利要求2-5任意一个所述的半导体器件中互连层和接触孔层的形成方法，其特征在于，所述氧化硅层为流动式化学气相沉积氧化硅层，所述步骤S4还包括：
步骤S42：对所述流动式化学气相沉积氧化硅层进行水汽退火工艺，以进一步增加所述介质层中的介质和所述通孔钨塞侧壁之间的压应力。
7.如权利要求1所述的半导体器件中互连层和接触孔层的形成方法，其特征在于，所述介质层从下到上依次包括接触孔刻蚀停止层和氧化硅层，所述步骤S4中的所述压应力工艺为对流动式化学气相沉积氧化硅层进行水汽退火工艺。
8.如权利要求1所述的半导体器件中互连层和接触孔层的形成方法，其特征在于，所述互连线层结构为互连线层结构M0；所述通孔层为通孔层V0。
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