[發明專利]半導體結構的形成方法

在審

• 申請號: 202110274251.9
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113451203A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 梁順鑫;張根育;黃鴻儀;蔡純怡;黃俊賢;張志維;張旭凱;朱家宏;林耕竹;王菘豊
• 申請（專利權）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
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 韓旭;黃艷

本公開涉及一種半導體結構的形成方法。特別地，本公開實施例說明形成無襯墊層的導電結構所用的方法。方法包括形成無襯墊層的導電結構于基板上的鈷導電結構上，沉積鈷層于無襯墊層的導電結構上，并暴露無襯墊層的導電結構至熱處理。方法還包括自無襯墊層的導電結構移除鈷層。

技術領域

本發明實施例涉及無襯墊層或無阻障層的導電結構。

背景技術

在集成電路中，導電結構(如金屬接點、通孔、與線路)電性耦接至晶體管區如柵極與源極/漏極端，且可設置以自晶體管輸送電子信號或輸送電子信號至晶體管。導電結構可形成一或多個金屬線路層，端視集成電路的復雜度而定。

發明內容

在一些實施例中，半導體結構的形成方法包括：形成無襯墊層的導電結構于基板上的鈷導電結構上；沉積鈷層于無襯墊層的導電結構上；以及暴露無襯墊層的導電結構至熱處理。方法還包括自無襯墊層的導電結構移除鈷層。

在一些實施例中，半導體結構包括：接點，位于基板上并包含第一金屬；介電層，位于接點上；以及無襯墊層的導電結構，埋置于介電層中并形成于接點中。無襯墊層的導電結構包括：第一部分，包括第二金屬，且第二金屬與第一金屬不同；以及第二部分，包括第一金屬。半導體結構還包括金屬氧化物，位于介電層上。

在一些實施例中，半導體結構的形成方法包括形成導電結構于基板上，且導電結構包括第一金屬。方法還包括形成無襯墊層的導電結構于導電結構上，無襯墊層的導電結構包括第二金屬，且第二金屬與第一金屬不同；其中形成無襯墊層的導電結構的步驟包括：沉積蝕刻停止層于導電結構上；沉積介電層于蝕刻停止層上；形成開口于介電層與蝕刻停止層中，以露出第一金屬；沉積第二金屬以部分填入開口，使第二金屬接觸第一金屬、蝕刻停止層、與介電層。此外，形成無襯墊層的導電結構的步驟包括沉積第一金屬于第二金屬上，以填入開口；以及退火無襯墊層的導電結構。

附圖說明

圖1是一些實施例中，具有無阻障層或無襯墊層的導電結構于其上的結構的剖視圖。

圖2A及圖2B是一些實施例中，形成無阻障層或無襯墊層的導電結構的方法的流程圖。

圖3至圖7是一些實施例中，形成無阻障層或無襯墊層的導電結構時的多種制作步驟的剖視圖。

圖8A是一些實施例中，鈷導電結構上的通孔開口的放大剖視圖。

圖8B是一些實施例中，鈷導電結構上的通孔開口的放大上視圖。

圖9及圖10是一些實施例中，形成無阻障層或無襯墊層的導電結構時的多種制作步驟的放大剖視圖。

圖11是一些實施例中，形成于無阻障層或無襯墊層的導電結構上的鈷層的放大剖視圖。

圖12是一些實施例中，形成于無阻障層或無襯墊層的導電結構上的鈷層在熱處理時的放大剖視圖。

圖13是一些實施例中，形成于無阻障層或無襯墊層的導電結構上的未合并鈷層的放大剖視圖。

圖14是一些實施例中，無阻障層或無襯墊層的導電結構上的金屬化層的剖視圖。

圖15A至圖15C是一些實施例中，形成無阻障層或無襯墊層的導電結構時的多種制作步驟的放大剖視圖。

圖16A至圖16C是一些實施例中，形成無阻障層或無襯墊層的導電結構時的多種制作步驟的放大剖視圖。

圖17A至圖17C是一些實施例中，形成無阻障層或無襯墊層的導電結構時的多種制作步驟的放大剖視圖。

圖18A至圖18C是一些實施例中，形成無阻障層或無襯墊層的導電結構時的多種制作步驟的放大剖視圖。

附圖標記說明：

θ：側壁角度