[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

一个半导体衬底，

一个形成在上述半导体衬底上、带有凹部的绝缘层；

一个形成在上述绝缘层上并包括一个甲硅烷基化层的扩散势垒层；以及

一个完全地填充上述凹部的由Al或Al合金构成的第一金属层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述的扩散势垒层由至少从包含难熔金属或难熔金属化合物所构成的一组材料中选出的一种构成。

3.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述的难熔金属是钛、锆、钽和钼中选出的一种。

4.根据权利要求2所述的半导体器件，其特征在于，所述的扩散势垒层是由一个包含难熔金属的第一扩散势垒层和一个包含难熔金属化合物的第二扩散势垒层组成的一个复合层。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，还包含一个由形成在上述甲硅烷基化层上难熔金属化合物构成的第三扩散势垒层。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述凹部是一个暴露上述半导体衬底的一个掺杂区的接触孔或者是一个暴露上述半导体器件的下导电层的通孔。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，在上述第一金属层上还包含一带有一个平面化表面的第二金属层。

8.一种制造半导体器件的方法，它包含下列步骤：

在一个半导体衬底上形成一个绝缘层；

在上述绝缘层中形成一个凹部；

在上述绝缘层上形成一个扩散势垒层；

在上述扩散势垒层上形成一个甲硅烷基化层；以及

在上述甲硅烷基化层上形成一个由Al或Al合金构成的第一金属层。

9.根据权利要求8所述的制造半导体器件的方法，其特征在于，所述的甲硅烷基化层形成步骤是用使用硅烷的等离子处理进行的。

10.根据权利要求8所述的制造半导体器件的方法，其特征在于，用SiH₄或Si₂H₆作为上述硅烷。

11.根据权利要求8所述的制造半导体器件的方法，其特征在于，所述甲硅烷基化层形成步骤是用使用硅烷的反应溅射方法进行的。

12.根据权利要求8所述的制造半导体器件的方法，其特征在于，所述甲硅烷基化层形成步骤是在形成上述扩散势垒层之后不破坏真空的情况下接着进行的。

13.根据权利要求8所述的制造半导体器件的方法，其特征在于，所述扩散垫垒层形成步骤是通过沉积一种难熔金属形成一个第一扩散势垒层和沉积一种难熔金属化合物形成一个第二扩散势垒层，从而形成一个复合层的方法进行的。

14.根据权利要求13所述的制造半导体器件的方法，其特征在于还包含以下步骤：

在上述扩散势垒层上形成一个甲硅烷基化层之后，用沉积一种难熔金属化合物的方法形成一个第三扩散势垒层。

15.根据权利要求8所述的制造半导体器件的方法，其特征在于还包含下列步骤：

在上述第一扩散势垒层上形成一个包含一难熔金属化合物的第二扩散势垒层；

所述甲硅烷基化层形成在上述第二扩散势垒层上；以及

在不破坏真空的情况下，在上述甲硅烷基化层上形成一个包含一难熔金属化合物的第三扩散势垒层。

16.根据权利要求8所述的制造半导体器件的方法，其特征在于，所述凹部是一个暴露出形成在上述半导体衬底的表面内的掺杂区的接触孔。

17.根据权利要求8所述的制造半导体器件的方法，其特征在于，所述第一金属层形成步骤是用低温下沉积Al或Al合金的方法进行的。

18.根据权利要求8所述的制造半导体器件的方法，其特征在于还包含下述步骤：

在低于熔点的高温下对第一金属层进行热处理以使用上述第一金属层的材料填充上述凹部。

19.根据权利要求18所述的制造半导体器件的方法，其特征在于上述热处理步骤之后还包括下述步骤：

在上述填充上述凹部的第一金属层上形成一个第二金属层。

20.根据权利要求19所述的制造半导体器件的方法，其特征在于，还包含下述步骤：

在低于第二金属熔点的高温下，对上述第二金属层进行热处理以便展平上述第二金属层的表面。