[發明專利]半導體結構的形成方法

有效

• 申請號: 201410307558.4
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN105448644B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 陳怡駿;馮健;游寬結
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 應戰;駱蘇華

1.一種半導體結構的形成方法，其特征在于，包括：

提供多個襯底，所述襯底具有第一表面、以及與第一表面相對的第二表面，所述襯底的第一表面具有器件層；

提供物理氣相沉積設備，所述物理氣相沉積設備包括相互連通的預處理腔和工藝腔；

將所述多個襯底置于所述工藝腔內，采用物理氣相沉積工藝在所述多個襯底的第二表面或所述器件層表面形成導電層，所述物理氣相沉積工藝的溫度小于200℃，時間大于2小時，所述物理氣相沉積工藝包括：多次相互交替循環的沉積過程和冷卻過程，直至形成厚度為3μm～5μm的導電層為止；

在形成導電層之后，使所述多個襯底進入預處理腔內，對所述導電層進行退火處理。

2.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述工藝腔內還包括：位于工藝腔底部的基座，所述基座用于放置若干襯底；與所述基座相對的氣體發生裝置；位于基座底部的第一冷卻管道，所述第一冷卻管道包括與工藝腔外部連通的第一入水口和第一出水口，所述第一入水口用于向第一冷卻管道內輸入冷卻液，所述第一出水口用于將冷卻液排出第一冷卻管道。

3.如權利要求2所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述氣體發生裝置包括：靶材，靶材的正面與所述基座相對；位于所述靶材背面的第二冷卻管道，用于使所述靶材降溫，所述第二冷卻管道包括與工藝腔外部連通的第二入水口和第二出水口，所述第二入水口用于向第二冷卻管道內輸入冷卻液，所述第二出水口用于將冷卻液排出第二冷卻管道。

4.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述物理氣相沉積工藝包括：氣壓小于10^-7torr，轟擊靶材的氣體為氬氣。

5.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，還包括：在所述物理氣相沉積工藝之前，將若干襯底置于所述預處理腔內進行預處理，以去除襯底表面的雜質和水。

6.如權利要求5所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述物理氣相沉積裝置還包括：位于預處理腔和工藝腔之間的傳動腔室，所述傳動腔室與外部環境相互隔離，所述傳動腔室分別與預處理腔和工藝腔連通，所述傳動腔室內具有傳動機構。

7.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述預處理之后，若干襯底通過所述傳動機構，自所述預處理腔轉移到所述工藝腔內以形成導電層。

8.如權利要求6所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述工藝腔內形成導電層之后，通過所述傳動機構將若干襯底自工藝腔內轉移到所述預處理腔內，以進行所述退火處理。

9.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述預處理腔內包括鹵素燈，所述鹵素燈用于對若干襯底進行退火處理。

10.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述退火處理的溫度小于200℃，所述退火處理的氣壓為10^-5torr～10^-6torr，時間為1000秒～1500秒。

11.如權利要求1所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，所述器件層和襯底內還具有開口，采用所述物理氣相沉積工藝在器件層表面、以及所述開口內形成導電層，所述導電層填充滿所述開口。

12.如權利要求11所述的半導體結構的形成方法，其特征在于，在所述退火處理之后，采用化學機械拋光工藝去除器件層表面的部分導電層，在所述開口內形成導電插塞；在所述化學機械拋光工藝之后，對所述襯底的第二表面進行拋光，直至暴露出導電插塞為止。