[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710197890.3
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN108666261A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧浩
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司;中芯國際集成電路制造(北京)有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/538
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 徐文欣;吳敏

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，包括：

提供基底，所述基底上具有介質(zhì)層，所述介質(zhì)層內(nèi)具有開口；

在所述開口的側(cè)壁和底部表面上形成第一阻擋層，所述第一阻擋層中摻雜錳；

在所述第一阻擋層上形成金屬互連線，所述金屬互連線位于所述開口內(nèi)。

2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一阻擋層的材料包括：摻雜錳的氮化鉭。

3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一阻擋層的形成工藝包括：原子層沉積工藝；所述第一阻擋層的形成步驟包括：向基底通入鉭源氣體，部分所述鉭源氣體吸附在所述基底上；抽氣去除未吸附在所述基底上的鉭源氣體；抽氣去除未吸附在所述基底上的鉭源氣體之后，向基底通入錳源氣體，部分所述錳源氣體吸附在所述基底上；抽氣去除未吸附在所述基底上的錳源氣體；抽氣去除未吸附在所述基底上的錳源氣體之后，向基底通入氮源氣體，部分氮源氣體吸附在所述基底上；抽氣去除未吸附在所述基底上的氮源氣體。

4.如權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述原子層沉積工藝的參數(shù)包括：鉭源氣體為C₁₀H₃₀N₅Ta，所述鉭源氣體的流量為500標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～1500標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，錳源氣體為(C₅H₅)₂Mn，錳源的流量為50標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～150標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，氮源氣體為：氨氣，氮源的流量為：500標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～2000標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，沉積溫度為：250攝氏度～350C攝氏度，反應(yīng)腔室的壓強為：2托～10托。

5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一阻擋層的厚度為：15埃～50埃。

6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第一阻擋層中錳的原子百分比濃度為：0.5％～3％。

7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述介質(zhì)層為單層結(jié)構(gòu)；所述介質(zhì)層的材料包括：低K介質(zhì)材料；低K介質(zhì)材料的介電常數(shù)K小于3.9。

8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述介質(zhì)層的材料包括：SiCOH、摻硼的二氧化硅、摻磷的二氧化硅或摻硼磷的二氧化硅。

9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述金屬互連線的形成步驟包括：在所述第一阻擋層上形成金屬層；平坦化所述金屬層，直至暴露出介質(zhì)層的頂部表面，形成金屬互連線。

10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述金屬層的形成工藝包括：電鍍法。

11.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述金屬互連線的材料包括：銅。

12.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，形成所述第一阻擋層之后，形成所述金屬層之前，還包括：在所述第一阻擋層的頂部表面形成第二阻擋層。

13.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二阻擋層的材料包括：鉭。

14.如權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述第二阻擋層的形成工藝包括：物理氣相沉積工藝。

15.如權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述物理氣相沉積工藝的參數(shù)包括：直流功率5000瓦～15000瓦，交流偏壓功率200瓦～600瓦，氬氣流量5標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘～30標(biāo)準(zhǔn)毫升/分鐘，壓力15毫托～60毫托。