[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制造方法、半導(dǎo)體器件、芯片

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110056681.3
• 申請(qǐng)日: 2021-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114765157A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴俊植;高建峰;劉衛(wèi)兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院微電子研究所;真芯（北京）半導(dǎo)體有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L23/528
• 分類號(hào): H01L23/528;H01L23/532;H01L21/768
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達(dá)

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

半導(dǎo)體襯底及形成于所述半導(dǎo)體襯底上的介質(zhì)層；

嵌入于所述介質(zhì)層中的導(dǎo)通孔；

形成于所述導(dǎo)通孔中的第一含鈷覆蓋層；

形成于所述第一含鈷覆蓋層上的金屬互連線，所述金屬互連線填充于所述導(dǎo)通孔內(nèi)；以及，

形成于所述金屬互連線上的第二含鈷覆蓋層，所述第二含鈷覆蓋層僅位于填充在所述導(dǎo)通孔內(nèi)的金屬互連線上。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，

所述金屬互連線的上表面低于所述介質(zhì)層的上表面；

所述第二含鈷覆蓋層的上表面與所述介質(zhì)層的上表面齊平。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，

所述介質(zhì)層為層間介質(zhì)層或金屬間介質(zhì)層。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括：

形成于所述介質(zhì)層和所述第二含鈷覆蓋層上的停止層，所述停止層覆蓋所述第二含鈷覆蓋層及所述導(dǎo)通孔兩側(cè)的介質(zhì)層。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括：

形成于所述導(dǎo)通孔內(nèi)壁與所述第一含鈷覆蓋層之間的阻擋金屬層。

6.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括權(quán)利要求1-5中任一權(quán)利要求所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

7.一種芯片，其特征在于，包括權(quán)利要求6所述的半導(dǎo)體器件。

8.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，其特征在于，包括：

提供半導(dǎo)體襯底及形成于所述半導(dǎo)體襯底上的介質(zhì)層，所述介質(zhì)層中形成有導(dǎo)通孔；

在所述導(dǎo)通孔中沉積第一含鈷覆蓋層；

在所述第一含鈷覆蓋層上沉積金屬形成金屬互連線，所述金屬互連線填充于所述導(dǎo)通孔內(nèi)；

對(duì)所述金屬互連線進(jìn)行平坦化，使所述金屬互連線的上表面低于所述介質(zhì)層的上表面；

在所述金屬互連線上沉積第二含鈷覆蓋層，使所述第二含鈷覆蓋層僅位于填充在所述導(dǎo)通孔內(nèi)的所述金屬互連線之上。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在所述導(dǎo)通孔中沉積第一含鈷覆蓋層，包括：

在所述介質(zhì)層表面及所述導(dǎo)通孔內(nèi)壁上電鍍阻擋金屬層；

在所述阻擋金屬層上電鍍含鈷材料，以形成第一含鈷覆蓋層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，對(duì)所述金屬互連線進(jìn)行平坦化，包括：

對(duì)位于所述第一含鈷覆蓋層上的金屬互連線進(jìn)行平坦化，直至露出所述第一含鈷覆蓋層；

對(duì)位于所述介質(zhì)層上的所述阻擋金屬層和所述第一含鈷覆蓋層進(jìn)行平坦化，直至露出所述介質(zhì)層的上表面；

對(duì)位于所述導(dǎo)通孔中的所述金屬互連線繼續(xù)進(jìn)行平坦化，直至所述金屬互連線的上表面低于所述介質(zhì)層的上表面。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在所述金屬互連線上沉積第二含鈷覆蓋層，使所述第二含鈷覆蓋層僅位于填充在所述導(dǎo)通孔內(nèi)的所述金屬互連線之上，包括：

采用選擇性沉積技術(shù)在所述金屬互連線的表面上沉積第二含鈷覆蓋層；或者，

采用選擇性沉積技術(shù)在所述金屬互連線的表面上沉積第二含鈷覆蓋層；對(duì)所述第二含鈷覆蓋層進(jìn)行平坦化，直至所述第二含鈷覆蓋層的上表面與所述介質(zhì)層的上表面齊平。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括：

在所述第二含鈷覆蓋層和所述介質(zhì)層上沉積停止層，所述停止層覆蓋所述第二含鈷覆蓋層及所述導(dǎo)通孔兩側(cè)的介質(zhì)層。

13.根據(jù)權(quán)利要求8-12任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，

所述介質(zhì)層為層間介質(zhì)層或金屬間介質(zhì)層。