[发明专利]半导体结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明的一个或者多个实施例涉及半导体结构和用于制造半导体结构的方法。

附图说明

图1到16B示出用于制造根据一个实施例的半导体结构的过程；

图17A示出根据一个实施例的半导体结构；

图17B示出图17A的一个部分的更大视图；

图18A示出根据一个实施例的半导体结构；

图18B示出根据一个实施例的半导体结构；

图18C示出根据一个实施例的半导体结构；

图18D示出根据一个实施例的半导体结构；并且

图19示出根据一个实施例的半导体结构。

具体实施方式

以下详细说明参考通过示意方式示出其中可以实践本发明的具体细节和实施例的附图。足够详细地描述了这些实施例以使得本领域技术人员能够实践本发明。可以利用其它实施例并且可以实现结构、逻辑和电气变化而不偏离本发明的范围。各种实施例并不是必要地相互排斥的，因为某些实施例能够被与一个或者多个其它实施例组合以形成新的实施例。

图1示出一种半导体结构。该半导体结构可以包括基板110。基板110可以是半导体基板。该半导体基板可以是硅基板。该半导体基板可以是块状半导体基板或者SOI基板。该块状半导体基板可以包括外延层或者可以不带外延层地形成。

该半导体结构可以包括一个或者多个层间介电层130。介电层130可以包括氧化物、氮化物或者氮氧化物。可替代地，介电层130可以包括磷硅酸盐玻璃（PSG）、硼磷硅酸盐玻璃（BPSG）、聚酰亚胺、低k电介质。

可以通过层间介电层130形成双层（例如双内嵌）开口。双层开口202包括上传导线部分202U和下传导通孔部分202L。传导线部分202U可以是开口诸如沟（但是还可以是孔）。传导通孔部分202L可以是开口诸如孔（但是还可以是沟）。

可以在双层开口202中形成传导特征210。可以利用双镶嵌工艺形成传导特征210。传导特征210包括上传导线部分210U以及下传导通孔部分210L。每一个传导特征210可以包括填充层240并且可以进一步包括种子层230和阻挡层220。

阻挡层220可以包括传导材料。阻挡层220可以包括例如金属材料。阻挡层220可以包括。可以被用于阻挡层220的材料的实例包括氮化钽、氮化钛、氮化钽硅、钽、钛钨等。

种子层230可以包括传导材料。种子层230可以包括金属材料。种子层230可以例如包括纯金属或者合金。理解到任何纯金属可以包括某个数量的微量杂质。合金可以包括至少两种金属元素。合金可以包括金属元素和非金属元素。种子层230可以包括元素Cu（铜）、Al（铝）、Au（金）、Ag（银）和W（钨）中的一种或者多种。材料的实例包括纯铜、铜合金、纯铝、铝合金、纯金、金合金、纯银、银合金、纯钨和钨合金。可以利用物理汽相沉积或者溅射工艺形成种子层230。

填充层240可以包括传导材料。填充层240可以包括金属材料。填充层240可以包括纯金属或者合金。填充层240可以包括元素Cu（铜）、Al（铝）、Au（金）、Ag（银）和W（钨）中的一种或者多种。材料的实例包括纯铜、铜合金、纯铝、铝合金、纯金、金合金、纯银、银合金、纯钨和钨合金。可以通过电镀（或者电沉积）工艺形成填充层240。

如所指出地，每一个传导特征210包括传导线210U和传导通孔210L。传导线210U可以在可以是沟的上开口202U中形成，而传导通孔可以在可以是孔的下开口202L中形成。上开口202U和下开口202L可以是双层（例如双内嵌）开口202U、202L的两个部分。可以使用至少两个掩模步骤形成复合开口202U、202L。

在某些实施例中，传导线210U可以对于沿着水平方向传导电流而言是有用的。在某些实施例中，传导通孔210L可以对于主要地沿着竖直方向传输电信号而言是有用的。传导通孔210L可以将在一个金属化层级中的传导线电耦合到在另一个金属化层级中的传导线。传导通孔210L可以将在一个金属化层级中的传导线电耦合到基板110。

传导线可以是传导垫或者可以包括传导垫。传导垫可以对于电信号的传输或者接收而言是有用的。在某些实施例中，可以利用双镶嵌工艺形成传导特征210。可以例如同时形成传导线210U和传导通孔210L。