[發明專利]于通孔底部具有自形成阻障層的半導體裝置

有效

• 申請號: 201310466976.3
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN103730410B
• 公開（公告）日: 2018-03-20
• 發明（設計）人: L·趙;何銘;張洵淵;S·X·林
• 申請（專利權）人: 格羅方德半導體公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/538
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

1.一種用于在半導體裝置中形成阻障層的方法，其包含：

沿著該半導體裝置的通孔的底部表面施加該阻障層，該阻障層沿著該半導體裝置的金屬層而形成，且該通孔具有自該底部表面延伸至第一高度的一組側壁；

沿著該通孔的該一組側壁施加襯層直到該第一高度；以及

將該半導體裝置退火，以把該襯層轉換成硅化物而保持該阻障層完整。

2.如權利要求1所述的方法，該阻障層包含具有能夠作用為防止銅(Cu)擴散的阻障體的金屬。

3.如權利要求1所述的方法，該襯層還施加于該阻障層上，并且該襯層包含金屬。

4.如權利要求1所述的方法，該阻障層是經由自如下組成群組所選擇的制程而施加：化學氣相沉積(CVD)、加壓或物理氣相沉積(PVD)、氣體集合離子束(GCIB)注入及無電沉積(ELD)。

5.如權利要求1所述的方法，還包含于該阻障層上施加晶種層。

6.如權利要求1所述的方法，該通孔是穿過該半導體裝置的超低k材料(ULK)層及覆蓋層而形成，而該超低k材料層是形成于該覆蓋層上。

7.一種用于在半導體裝置中形成阻障層的方法，其包含：

沿著該半導體裝置的通孔的底部表面施加該阻障層，而該通孔是穿過該半導體裝置的超低k材料層及覆蓋層而形成，且該通孔具有自該底部表面延伸至第一高度的一組側壁；

在該阻障層上并沿著該通孔的該一組側壁施加襯層直到該第一高度；

以金屬填充該通孔；以及

處理該半導體裝置而自該阻障層上去除該襯層。

8.如權利要求7所述的方法，該阻障層包含具有能夠作用為銅(Cu)擴散的阻障體的金屬。

9.如權利要求7所述的方法，該襯層還施加于該阻障層上，并且該襯層包含金屬。

10.如權利要求7所述的方法，該阻障層是經由自如下組成群組所選擇的制程而施加：化學氣相沉積(CVD)、加壓或物理氣相沉積(PVD)、氣體集合離子束注入及無電沉積(ELD)。

11.如權利要求7所述的方法，還包含于該阻障層上施加晶種層。

12.如權利要求7所述的方法，該通孔是穿過該半導體裝置的超低k材料層及覆蓋層而形成，該超低k材料層是形成于該覆蓋層上。

13.如權利要求12所述的方法，該阻障層在該半導體裝置的該通孔與金屬層之間形成阻障體，而該覆蓋層是形成于該金屬層上。

14.一種半導體裝置，其包含：

第一金屬層；

覆蓋層，形成于該第一金屬層上；

超低k材料層，形成于該覆蓋層上；以及

通孔，穿過該超低k材料層及該覆蓋層而形成，該通孔具有自底部表面延伸至第一高度的一組側壁，而該通孔包含沿著該底部表面而形成的阻障層及沿著該通孔的該一組側壁直到該第一高度的襯層，且該襯層包含有硅化物。

15.如權利要求14所述的半導體裝置，還包含形成于該通孔內的第二金屬層。

16.如權利要求14所述的半導體裝置，該襯層包含選擇自錳(Mn)及鋁(Al)所組成群組的金屬。

17.如權利要求15所述的半導體裝置，該第二金屬層包含銅(Cu)。

18.如權利要求14所述的半導體裝置，該阻障層包含選擇自如下所組成群組的金屬：鈷(Co)、鉭(Ta)、以及鈷鎢磷化物(CoWP)。

19.如權利要求14所述的半導體裝置，還包含在該襯層及該阻障層上的該通孔中所施加的晶種層。