[发明专利]半导体装置的形成方法在审

申请号：	202010321979.8	申请日：	2020-04-22
公开（公告）号：	CN112420596A	公开（公告）日：	2021-02-26
发明（设计）人：	吴荣堂;廖启宏;吴思桦;欧阳良岳;李锦思	申请（专利权）人：	台湾积体电路制造股份有限公司
主分类号：	H01L21/768	分类号：	H01L21/768;H01L23/528
代理公司：	隆天知识产权代理有限公司 72003	代理人：	聂慧荃;闫华
地址：	中国台***	国省代码：	台湾;71
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摘要：
搜索关键词：	半导体装置形成方法
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【说明书】：

一种半导体装置的形成方法，提供导电填充层于内连线层的开口中。形成晶种层，接着氧化晶种层的一部分。在处理工艺中移除氧，并保湿且水解去氧化的晶种层表面以形成羟基化的子层。导电填充层形成于羟基子层上。

技术领域

本发明实施例关于半导体装置，更特别关于消除或还原填充导电层时产生的薄氧化物层。

背景技术

由于任何给定成本所用的集成电路的功能与速度持续增加，半导体产业已经历快速成长。这主要是经由不断改进功能电路块(如存储器阵列(memory arrays)、数字逻辑门(digital logic gates)、微分放大器、与类似物)的集成密度来实现。增加密度的方法有二：(1)重复缩小最小结构尺寸以增加平面密度，以及(2)增加内连线层级与构件堆叠的数目，以增加垂直整合。前者可放置更密集的电子构件(如晶体管)与金属导体于任何给定层级，而后者可采用彼此垂直的多个层级以放置构件并设置信号线与电源线。

主要的电子构见形成于半导体基板中。这些电子构件与其他电子构件依据电路设计，彼此连接并连接至外部信号及电源以构成集成电路。这些连接可由导电内连线结构如线路与通孔(一起构成多层内连线系统)实现，其单元形成于基板上的多个分开层级中。

发明内容

本发明一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：形成开口于绝缘层中；形成阻障层于开口中；形成晶种层于阻障层上，且晶种层包括第一材料；处理晶种层以移除第一材料的氧化物；水解晶种层；以及沉积导电填充层于水解的晶种层上，且导电填充层包括第一材料。

本发明一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：图案化绝缘层以形成开口于其中；沉积第一晶种层于开口中；将氧气导向第一晶种层，以自第一晶种层的一部分形成第一氧化物层；以真空处理工艺将第一氧化物层转换成第二晶种层；以蒸气工艺处理第二晶种层，以水合第二晶种层的表面；以及沉积导电填充层于第二晶种层上。

本发明一实施例提供的半导体装置，包括：绝缘层，位于基板上；导电填充层，埋置于绝缘层中，导电填充层电性耦接至基板的导电结构，且导电填充层包括第一金属；第一晶种层，夹设于导电填充层与绝缘层之间，且第一晶种层包括第一金属；以及第一晶种层的子层，夹设于第一晶种层与导电填充层之间，且子层包括羟基材料。

附图说明

图1至图12显示一些实施例中，形成导电填充层的中间步骤。

图13显示一些实施例中，形成导电填充层所用的工艺装置。

附图标记说明：

100：基板

105：导电结构

110：蚀刻停止层