[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底内形成有通孔；

在所述通孔底部和侧壁表面形成非晶硅层；

在所述非晶硅层表面形成阻挡层，且所述阻挡层择优取向晶面(111)；

在所述阻挡层表面形成金属层，所述金属层填充满所述通孔，且所述金属层择优取向晶面(111)。

2.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为TiN、TaN或Ta。

3.如权利要求2所述半导体结构的形成方法，其特征在于，采用化学气相沉积工艺形成所述阻挡层。

4.如权利要求3所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的材料为TiN时，所述化学气相沉积工艺的工艺参数为：反应气体包括钛源气体、氮源气体以及H₂，其中，钛源气体为TiCl₄，氮源气体为N₂，钛源气体流量为20sccm至200sccm，氮源气体流量为20sccm至200sccm，H₂流量为10sccm至100sccm，反应腔室压强为1托至20托，反应腔室温度为750度至1000度。

5.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述阻挡层的厚度为100埃至1000埃。

6.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，采用化学气相沉积工艺形成所述非晶硅层。

7.如权利要求6所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述化学气相沉积工艺的工艺参数为：反应气体包括硅源气体，所述硅源气体为SiH₄，硅源气体流量为20sccm至50sccm，反应腔室压强为20托至50托，反应腔室温度为400度至500度。

8.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述非晶硅层的厚度为100埃至500埃。

9.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属层包括位于阻挡层表面的籽晶层、以及位于籽晶层表面的金属体层，且所述金属体层填充满所述通孔。

10.如权利要求9所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述金属层的材料为Cu。

11.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成所述非晶硅层之前，还包括步骤：在所述通孔底部和侧壁表面形成氧化层。

12.如权利要求11所述半导体结构的形成方法，其特征在于，采用热氧化工艺，在所述通孔的底部和侧壁表面形成氧化层。

13.如权利要求11所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述非晶硅层表面的悬挂键数量大于氧化层表面的悬挂键数量。

14.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，所述衬底表面还形成有层间介质层，且通孔贯穿所述层间介质层。

15.如权利要求1所述半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括步骤：减薄所述衬底，直至暴露出金属层底部表面。

16.一种半导体结构，其特征在于，包括：

衬底，位于所述衬底内的通孔；

位于所述通孔侧壁表面的非晶硅层；

位于所述非晶硅层表面的阻挡层，且所述阻挡层择优取向晶面(111)；

位于所述阻挡层表面且填充满通孔的金属层，且所述金属层择优取向晶面(111)。

17.如权利要求16所述半导体结构，其特征在于，所述阻挡层的材料为TiN、Ta或TaN。