[發(fā)明專利]降低接觸孔電阻的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010594526.2
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開（公告）號(hào): CN111653518B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂穿江;王曉日;孫少俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華虹半導(dǎo)體（無錫）有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 戴廣志

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低接觸孔電阻的方法。該降低接觸孔電阻的方法至少包括以下步驟：提供含有第一金屬互連線的第一互連層；在所述第一互連層上制備層間介質(zhì)層；刻蝕所述層間介質(zhì)層，形成接觸孔，使得所述接觸孔向下與所述第一金屬互連線的表面接觸；向所述接觸孔中填充導(dǎo)電材料形成導(dǎo)電層；在溫度400℃?440℃下進(jìn)行金屬退火工藝。本申請(qǐng)?zhí)峁┑慕档徒佑|孔電阻的方法，可以解決相關(guān)技術(shù)中接觸孔電阻和芯片功耗的降低，受限于接觸孔制程窗口規(guī)格和介質(zhì)層厚度的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降低接觸孔電阻的方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體制造工藝的發(fā)展，半導(dǎo)體芯片的面積越來越小，同時(shí)在一個(gè)半導(dǎo)體芯片上的半導(dǎo)體器件的數(shù)量也越來越多。因此在半導(dǎo)體電路中，半導(dǎo)體器件之間的信號(hào)傳輸需要高密度的金屬互連結(jié)構(gòu)，金屬互連結(jié)構(gòu)包括多層金屬互連線，和，連接相鄰的金屬互連線的金屬孔。

在相關(guān)技術(shù)中，為了降低接觸孔的電阻，通常會(huì)采用增大接觸孔的孔徑，或減小介質(zhì)層厚度以減小接觸孔高度的方案，但是當(dāng)出現(xiàn)接觸孔制程窗口和介質(zhì)層的擊穿電壓限制的問題，以上方案則無法實(shí)現(xiàn)降低芯片工作過程中的功耗。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N降低接觸孔電阻的方法，可以解決相關(guān)技術(shù)中接觸孔電阻和芯片功耗的降低，受限于接觸孔制程窗口規(guī)格和介質(zhì)層厚度的問題。

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N降低接觸孔電阻的方法，該降低接觸孔電阻的方法至少包括以下步驟：

提供含有第一金屬互連線的第一互連層；

在所述第一互連層上制備層間介質(zhì)層；

刻蝕所述層間介質(zhì)層，形成接觸孔，使得所述接觸孔向下與所述第一金屬互連線的表面接觸；

向所述接觸孔中填充導(dǎo)電材料形成導(dǎo)電層；

在溫度400℃-440℃下進(jìn)行金屬退火工藝。

可選地，所述在溫度400℃-440℃下進(jìn)行金屬退火工藝的時(shí)間為50min-70min。

可選地，所述層間介質(zhì)層的厚度為300nm-400nm。

可選地，所述導(dǎo)電材料為金屬鎢。

可選地，在刻蝕形成接觸孔后，在向所述接觸孔中填充滿導(dǎo)電材料前，還進(jìn)行：

在所述接觸孔的內(nèi)壁上依次淀積形成黏附層和阻擋層。

可選地，所述黏附層為鈦層。

可選地，所述阻擋層為氮化鈦層。

本申請(qǐng)技術(shù)方案，至少包括如下優(yōu)點(diǎn)：本申請(qǐng)實(shí)施例通過提供含有第一金屬互連線的第一互連層；在所述第一互連層上制備層間介質(zhì)層；刻蝕所述層間介質(zhì)層，形成接觸孔，使得所述接觸孔向下與所述第一金屬互連線的表面接觸；向所述接觸孔中填充滿導(dǎo)電材料；在溫度400℃-440℃下進(jìn)行金屬退火工藝，使得在不改變接觸孔制程窗口規(guī)格和介質(zhì)層厚度的前提下，降低接觸孔的接觸電阻在退火后的升高程度。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本申請(qǐng)的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1a是本申請(qǐng)實(shí)施例提供的降低接觸孔電阻的方法步驟101完成后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1b是本申請(qǐng)實(shí)施例提供的降低接觸孔電阻的方法步驟102完成后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖1c是本申請(qǐng)實(shí)施例提供的降低接觸孔電阻的方法步驟103完成后的結(jié)構(gòu)示意圖；