[發(fā)明專利]半導(dǎo)體裝置的形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010980084.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112530862A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諶俊元;邱士權(quán);游家權(quán);張家豪;林天祿;林佑明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 臺(tái)灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L23/532
• 代理公司: 隆天知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 聶慧荃;閆華

一種半導(dǎo)體裝置的形成方法，該方法包含形成第一導(dǎo)電部件于基板上。形成接觸第一導(dǎo)電部件的導(dǎo)孔。導(dǎo)孔包含導(dǎo)電材料。對(duì)導(dǎo)孔的頂表面執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)工藝。沉積層間介電(ILD)層于導(dǎo)孔上。形成溝槽于層間介電層中，以暴露導(dǎo)孔。以接觸導(dǎo)孔的第二導(dǎo)電部件填充溝槽。第二導(dǎo)電部件包含與導(dǎo)電材料相同的材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及半導(dǎo)體技術(shù)，特別涉及具有介于導(dǎo)孔與導(dǎo)線之間的改良的接觸電阻的半導(dǎo)體裝置及其形成方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體集成電路(IC)產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。IC材料及設(shè)計(jì)的技術(shù)進(jìn)步已經(jīng)產(chǎn)生了幾代IC，其中每一代都比上一代具有更小，且更復(fù)雜的電路。在IC發(fā)展的過(guò)程中，功能密度(functional density)(亦即，每個(gè)芯片區(qū)域的互連裝置的數(shù)量)通常已經(jīng)增加，同時(shí)幾何尺寸(亦即，可以使用制造工藝產(chǎn)生的最小部件(或線))已經(jīng)縮小了。這種按照比例縮小的工藝通常通過(guò)提高產(chǎn)品良率并降低相關(guān)成本來(lái)提供益處。這種按照比例的縮小也增加了IC結(jié)構(gòu)(諸如，三維晶體管)與工藝的復(fù)雜性，而且為了實(shí)現(xiàn)這些進(jìn)步，需要在IC工藝及制造中進(jìn)行類似的發(fā)展。舉例而言，當(dāng)裝置尺寸持續(xù)減小時(shí)，裝置性能(諸如與各種缺陷相關(guān)的裝置性能劣化)及場(chǎng)效晶體管的制造成本變得更具挑戰(zhàn)性。盡管解決這種挑戰(zhàn)的方法通常是足夠的，但它們并不是在所有方面都完全令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容

一實(shí)施例涉及一種方法。所述方法包含：形成第一導(dǎo)電部件于基板上。形成與第一導(dǎo)電部件接觸的導(dǎo)孔。導(dǎo)孔包含導(dǎo)電材料。對(duì)導(dǎo)孔的頂表面執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)工藝。沉積層間介電(ILD)層于導(dǎo)孔上。形成溝槽于ILD層中，以暴露導(dǎo)孔。以接觸導(dǎo)孔的第二導(dǎo)電部件填充溝槽。第二導(dǎo)電部件包含與導(dǎo)電材料相同的材料。

另一實(shí)施例涉及一種方法。所述方法包含：形成第一介電層于基板上。在第一工藝中，形成導(dǎo)孔于第一介電層中。形成第二介電層于第一介電層及導(dǎo)孔上。在不同于第一工藝的第二工藝中，形成導(dǎo)電部件于第二介電層中。導(dǎo)電部件包含與導(dǎo)孔相同類型的導(dǎo)電材料。

又另一實(shí)施例涉及一種半導(dǎo)體裝置。所述半導(dǎo)體裝置包含：基板、形成于基板上的第一介電層、形成于第一介電層中的第一導(dǎo)電部件、在第一介電層上的第二介電層、設(shè)置在第二介電層中的導(dǎo)孔、以及在第二介電層上的第三介電層。從第一介電層的頂表面，導(dǎo)孔具有大于85度的側(cè)壁角度。第二導(dǎo)電部件形成在第三介電層中。其中，第二導(dǎo)電部件包含與導(dǎo)孔相同的導(dǎo)電材料。

附圖說(shuō)明

根據(jù)以下的詳細(xì)說(shuō)明并配合說(shuō)明書(shū)附圖，能夠最好的理解本公開(kāi)的所有實(shí)施方式。應(yīng)注意的是，根據(jù)本產(chǎn)業(yè)的一般作業(yè)，各種部件并未必按照比例繪制。事實(shí)上，可能任意的放大或縮小各種部件的尺寸，以做清楚的說(shuō)明。

圖1A、圖1B、圖1C、圖1D、圖1E、圖1F、圖1G、圖1H、圖1I、及圖1J是根據(jù)本文所述原理的一個(gè)范例，示出用于形成具有介于兩者之間的經(jīng)改善的接觸電阻的導(dǎo)孔及導(dǎo)線的說(shuō)明性工藝的附圖。

圖2是根據(jù)本文所述原理的一個(gè)范例，示出導(dǎo)孔的錐角(tapering angel)的附圖。

圖3A、圖3B、及圖3C是根據(jù)本文所述原理的一個(gè)范例，示出介于導(dǎo)孔及導(dǎo)線之間的說(shuō)明性尺寸關(guān)系的圖。

圖4是根據(jù)本文所述原理的一個(gè)范例，示出用于形成具有介于兩者之間的經(jīng)改善的接觸電阻的導(dǎo)孔及導(dǎo)線的示例性方法的流程圖。

圖5是根據(jù)本文所述原理的一個(gè)范例，示出用于形成具有介于兩者之間的經(jīng)改善的接觸電阻的導(dǎo)孔及導(dǎo)線的示例性方法的流程圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

102：基板

104：第一介電層

104a,110a：第一子層

104b,110b：第二子層

106,112,120：溝槽