[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811506593.3
• 申請(qǐng)日: 2018-12-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111293074B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁可方;羅杰;黃敬勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中芯國(guó)際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國(guó)際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L23/528;H01L23/532
• 代理公司: 上海知錦知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31327
• 代理人: 高靜;李麗

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，所述基底上形成有前層介質(zhì)層以及位于所述前層介質(zhì)層內(nèi)的前層互連結(jié)構(gòu)，所述前層介質(zhì)層露出所述前層互連結(jié)構(gòu)的頂部；

去除部分厚度的所述前層互連結(jié)構(gòu)，在所述前層介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽；

在所述凹槽露出的前層互連結(jié)構(gòu)頂部形成保護(hù)層，所述保護(hù)層頂部低于所述前層介質(zhì)層頂部；

在所述前層介質(zhì)層上形成層間介質(zhì)層，所述層間介質(zhì)層覆蓋所述保護(hù)層；

在所述層間介質(zhì)層上形成圖形化的硬掩膜層；

以所述硬掩膜層為掩膜圖形化所述層間介質(zhì)層，形成互連開(kāi)口，所述互連開(kāi)口貫穿所述前層互連結(jié)構(gòu)上方的層間介質(zhì)層；

去除所述硬掩膜層；

去除所述硬掩膜層后，填充所述互連開(kāi)口形成互連結(jié)構(gòu)。

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，在所述前層介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽的步驟中，所述凹槽的深度為50?至100?。

3.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，所述保護(hù)層的材料為導(dǎo)電材料。

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，所述保護(hù)層的材料為Co。

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，采用電化學(xué)沉積工藝形成所述保護(hù)層。

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，在所述前層互連結(jié)構(gòu)上形成所述保護(hù)層的步驟中，所述保護(hù)層的厚度為15?至50?。

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，形成所述保護(hù)層之后，形成所述層間介質(zhì)層之前，還包括：形成覆蓋所述前層介質(zhì)層和保護(hù)層的刻蝕停止層；

形成所述層間介質(zhì)層的步驟包括：在所述刻蝕停止層上形成所述層間介質(zhì)層；

圖形化所述層間介質(zhì)層的步驟中，所述互連開(kāi)口露出所述刻蝕停止層；

在去除所述硬掩膜層的步驟中，去除所述層間介質(zhì)層露出的所述刻蝕停止層，使所述互連開(kāi)口延伸至所述刻蝕停止層中并露出所述前層互連結(jié)構(gòu)。

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，所述刻蝕停止層的材料為氮化鋁或氧化鋁。

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，所述硬掩膜層的材料為氮化鈦、鈦、氮化硼和氮化鋁中的一種或者其組合。

10.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，采用濕法刻蝕工藝去除所述硬掩膜層。

11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法，其特征在于，所述濕法刻蝕工藝的參數(shù)包括：刻蝕溶液為雙氧水與酸性溶液的混合溶液，所述酸性溶液包括氫氟酸、鹽酸和硫酸中的一種或多種，雙氧水與酸性溶液的體積比為300:1至500:1，工藝時(shí)間為50秒至200秒，溶液溫度為20℃至40℃。

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，所述前層互連結(jié)構(gòu)為接觸孔插塞。

13.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

基底，所述基底上形成有前層介質(zhì)層以及位于所述前層介質(zhì)層內(nèi)的前層互連結(jié)構(gòu)，所述前層介質(zhì)層露出所述前層互連結(jié)構(gòu)的頂部；

保護(hù)層，位于所述前層互連結(jié)構(gòu)上，所述保護(hù)層的材料為導(dǎo)電材料，所述保護(hù)層頂部低于所述前層介質(zhì)層頂部；

互連結(jié)構(gòu)，位于所述保護(hù)層上；

層間介質(zhì)層，位于所述互連結(jié)構(gòu)露出的前層介質(zhì)層上，所述層間介質(zhì)層頂部和所述互連結(jié)構(gòu)頂部相齊平。

14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述保護(hù)層的材料為Co。