[发明专利]包括金属粘附和阻挡结构的半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件(100、200、300)，包括：

金属结构(105、205、305)，其电连接至半导体本体(106、206、306)；

金属粘附和阻挡结构(107、207、307)，其在所述金属结构(105、205、305)与所述半导体本体(106、206、306)之间，其中所述金属粘附和阻挡结构(107、207、307)包括：包含钛和钨的层、在所述包含钛和钨的层上的包含钛、钨和氮的层以及在所述包含钛、钨和氮的层上的钨层。

2.根据权利要求1所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述包含钛和钨的层是厚度在30nm到600nm的范围内的TiW层。

3.根据权利要求1或2所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述包含钛、钨和氮的层的厚度在30nm到600nm的范围内。

4.根据权利要求1或2所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述金属粘附和阻挡结构(107、207、307)还包括在所述钨层上的包含钛和钨的层。

5.根据权利要求1或2所述的半导体器件(100、200、300)，还包括在所述半导体本体与所述包含钛和钨的层之间的金属粘附和阻挡子结构，所述金属粘附和阻挡子结构与所述半导体本体接触。

6.根据权利要求5所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述金属粘附和阻挡子结构由TiW、TiN、Ti/TiN、TaN/Ta中的一项或其组合制成。

7.根据权利要求6所述的半导体器件(100、200、300)，其中所述金属粘附和阻挡子结构的厚度在30nm到600nm的范围内。

8.一种制造半导体器件的方法(400)，所述方法包括：

在半导体本体上形成金属粘附和阻挡结构(S400)；

在所述金属粘附和阻挡结构上形成金属结构，其中形成金属粘附和阻挡层包括：

形成包含钛和钨的层，在所述包含钛和钨的层上形成包含钛、钨和氮的层(S410)，以及进一步地在所述包含钛、钨和氮的层上形成钨层。

9.根据权利要求8所述的方法(400)，其中形成所述包含钛、钨和氮的层包括：

形成包含钛和钨的层；以及

使所述包含钛和钨的层氮化。

10.根据权利要求8所述的方法(400)，其中所述包含钛、钨和氮的层通过溅射工艺来形成。

11.根据权利要求8至10中的任一项所述的方法(400)，还包括在形成所述包含钛和钨的层和所述包含钛、钨和氮的层中的一者或两者之前的表面清洁处理。

12.根据权利要求8所述的方法(400)，其中所述包含钛和钨的层和所述包含钛、钨和氮的层中的一者或两者通过化学气相沉积来形成。

13.根据权利要求8至10和12中的任一项所述的方法(400)，其中所述金属粘附和阻挡结构的最上部分以及所述金属结构的最下部分在同一处理室中形成而没有真空条件的中断。