[发明专利]包含α-Ta层的扩散阻挡层的制备方法以及复合扩散阻挡层在审
| 申请号： | 201811142728.2 | 申请日： | 2018-09-28 |
| 公开（公告）号： | CN110970349A | 公开（公告）日： | 2020-04-07 |
| 发明（设计）人： | 任兴润;王婷;汪雷;刘洋;何丹丹 | 申请（专利权）人： | 长鑫存储技术有限公司 |
| 主分类号： | H01L21/768 | 分类号： | H01L21/768;H01L23/538 |
| 代理公司： | 北京律智知识产权代理有限公司 11438 | 代理人： | 王莹;于宝庆 |
| 地址： | 230000 安徽省合肥市*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 包含 ta 扩散 阻挡 制备 方法 以及 复合 | ||
1.一种包含α-Ta层的扩散阻挡层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：形成TaN层，并对所述TaN层进行惰性气体等离子体处理；以及
S2：在经惰性气体等离子体处理后的所述TaN层表面沉积Ta形成α-Ta层即得所述扩散阻挡层。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的惰性气体等离子体为等离子体化的氩气或氪气。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的惰性气体等离子体处理中，处理时间为10～100s，射频能量为100～2000W，气体流量为10～100sccm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述TaN层的厚度为5～30nm，经惰性气体等离子体处理后厚度为3～25nm；和/或
所述α-Ta层的厚度为5～30nm。
5.一种铜互连的形成方法，其特征在于，包括以下步骤：
T1：在基底上制备具有互连沟槽的介质层，所述基底上的金属暴露于所述互连沟槽的底部；
T2：在所述互连沟槽的表面形成TaN层；
T3：对所述TaN层进行惰性气体等离子体处理；
T4：在经惰性气体等离子体处理后的所述TaN层表面沉积Ta形成α-Ta层；以及
T5：在所述互连沟槽内制备铜线层由此形成铜互连。
6.根据权利要求5所述的形成方法，其特征在于，所述TaN层的厚度为5～30nm，经惰性气体等离子体处理后厚度为3～25nm；和/或
所述α-Ta层的厚度为5～30nm。
7.根据权利要求5或6所述的形成方法，其特征在于，所述基底上的金属为铜或钨。
8.一种复合扩散阻挡层，用于半导体器件中阻挡铜向介质层的扩散，其特征在于，所述复合扩散阻挡层包括TaN层以及覆盖于所述TaN层上的α-Ta层。
9.根据权利要求8所述的复合扩散阻挡层，其特征在于，所述TaN层的厚度为3～25nm；和/或
所述α-Ta层的厚度为5～30nm。
10.一种半导体器件，包含铜线层、介质层以及用于防止铜向所述介质层扩散的扩散阻挡层，其特征在于，所述扩散阻挡层为权利要求8或9所述的复合扩散阻挡层。
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H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
