[發(fā)明專利]用于半導體處理的方法以及半導體結(jié)構(gòu)

有效

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• 申請日: 2018-11-20
• 公開（公告）號: CN110556334B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 郭家邦;李亞蓮
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L23/528
• 代理公司: 北京德恒律治知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本發(fā)明描述的實施例一般涉及在半導體處理中形成用于導電部件的阻擋層的一種或多種方法以及形成的半導體結(jié)構(gòu)。在一些實施例中，形成穿過介電層至導電部件的開口。在開口中沿著介電層的側(cè)壁且在導電部件的表面上形成在阻擋層。形成阻擋層包括沉積包括使用前體氣體的層。前體氣體具有用于在導電部件的表面上的沉積的第一培養(yǎng)時間和用于在介電層的側(cè)壁上的沉積的第二培養(yǎng)時間。第一培養(yǎng)時間大于第二培養(yǎng)時間。在開口中且在阻擋層上形成導電填充材料。

技術(shù)領域

本發(fā)明的實施例總體涉及半導體領域，更具體地，涉及用于半導體處理的方法以及相應的半導體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

半導體集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了指數(shù)型增長。IC材料和設計上的技術(shù)進步產(chǎn)生了多代IC，其中，每一代都具有比先前一代更小且更復雜的電路。在IC發(fā)展過程中，功能密度(例如，單位芯片面積上互連器件的數(shù)量)通常在增加，同時幾何尺寸(例如，可使用制造工藝創(chuàng)建的最小組件(或線))減小。這種按比例縮小工藝通常通過提高生產(chǎn)效率和降低相關(guān)成本來提供益處。然而，按比例縮小也導致了前幾代在較大幾何尺寸下可能沒有提出的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于半導體處理的方法，所述方法包括：形成穿過介電層至導電部件的開口；在所述開口中沿著所述介電層的側(cè)壁且在所述導電部件的表面上形成阻擋層，形成所述阻擋層包括使用第一前體氣體沉積層，所述第一前體氣體具有在所述導電部件的表面上沉積的第一培養(yǎng)時間和在所述介電層的側(cè)壁上沉積的第二培養(yǎng)時間，所述第一培養(yǎng)時間大于所述第二培養(yǎng)時間；以及在所述開口中且在所述阻擋層上形成導電填充材料。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種半導體結(jié)構(gòu)，包括：第一介電層，位于襯底上方；第一導電部件，位于所述第一介電層中；第二介電層，位于所述第一介電層和所述第一導電部件上方；以及第二導電部件，位于所述第二介電層中并且接觸所述第一導電部件；所述第二導電部件包括：阻擋層，沿著所述第二介電層的側(cè)壁并且位于所述第一導電部件的表面上，所述阻擋層在所述第二介電層的側(cè)壁處具有第一厚度，所述阻擋層在所述第一導電部件的表面處具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度；和導電填充材料，位于所述阻擋層上。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于半導體處理的方法，所述方法包括：形成穿過介電層至導電部件的開口；在所述開口中沿著所述介電層的側(cè)壁并且在所述導電部件的表面上沉積含碳層，使用原子層沉積(ALD)工藝來沉積所述含碳層，所述原子層沉積工藝包括至少一個第一循環(huán)，包括：脈沖調(diào)制具有至少25原子百分比的碳濃度的前體氣體；以及脈沖調(diào)制反應物氣體；使所述含碳層致密化包括使所述含碳層暴露于等離子體，其中，在所述致密化之后，所述含碳層是阻擋層；以及在所述開口中且在所述阻擋層上形成導電填充材料。

附圖說明

當結(jié)合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳地理解本發(fā)明的各個方面。應該注意，根據(jù)工業(yè)中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增大或減小。

圖1至圖5是根據(jù)一些實施例的在用于形成導電部件的示例性方法期間的相應中間結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖6是根據(jù)一些實施例的用于形成導電部件中的阻擋層的方法的流程圖。

圖7是示出根據(jù)一些實施例的在導電部件中形成阻擋層的各個方面的圖。

圖8至圖9是根據(jù)一些實施例的在用于形成導電部件的另一示例性方法期間的相應中間結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖10至圖11是根據(jù)一些實施例的在用于形成導電部件的另一示例性方法期間的相應中間結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖12是根據(jù)一些實施例的用于形成導電部件中的阻擋層的方法的流程圖。

圖13是根據(jù)一些實施例的用于形成導電部件中的阻擋層的沉積工具的示意圖。

具體實施方式