半导体装置的形成方法制造方法及图纸

一方法包括形成第一开口于基板上的介电层中、以导电阻挡层内衬上述第一开口的数个侧壁及底部以及沉积籽晶层于上述导电阻挡层之上。上述方法亦包括以等离子体工艺处理上述籽晶层，以及于处理上述籽晶层之后，以导电材料填充上述第一开口。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的形成方法
本公开实施例是关于半导体装置的工艺，且特别是有关于半导体装置中的接点(亦称为接点插塞)的形成。
技术介绍
由于各种电子元件的(例如:晶体管、二极管、电阻器、电容器等)积集度持续地改良，半导体工业经历了快速的成长。大体而言，上述积集度的改良归因于持续降低的最小特征尺寸(minimumfeaturesize)，其使得更多元件可被整合(integrated)至一给定的面积中。随着晶体管的尺寸降低，各特征的尺寸亦随之降低。在先进的工艺技术中，接点开口(contactopenings，其于后续将被填充以形成接点插塞)的高深宽比(aspectratio)可能使得传统上被用来填充接点开口的间隙填充方法面临挑战。在此
中，需要能应用在先进工艺技术中的微小特征尺寸的工艺方法。
技术实现思路
本公开实施例包括一种半导体装置的形成方法。上述方法包括形成第一开口于基板上的介电层中；以导电阻挡层内衬(lininig)上述第一开口的数个侧壁及底部；沉积籽晶层于上述导电阻挡层上；以等离子体工艺处理上述籽晶层；以及于处理上述籽晶层之后，以导电材料填充上述第一开口。本公开实施例亦包括一种半导体装置中的接点的形成方法。上述方法包括沉积导电阻挡层于上述半导体装置的介电层中的开口的数个侧壁及底部上；形成导电插入层于上述导电阻挡层上；形成籽晶层于上述导电插入层上，其中上述籽晶层具有孔洞；以及镀覆(plating)导电材料于上述籽晶层上以填充上述孔洞(hole)。本公开实施例又包括一种鳍式场效晶体管的形成方法。上述方法包括形成鳍片，上述鳍片突出于基板之上；形成介电层于上述鳍片上；形成第一开口于上述介电层中，其中上述第一开口露出上述鳍片的源极/漏极区；形成导电阻挡层衬于上述第一开口。形成上述导电阻挡层的步骤包括沉积第一导电膜层于上述第一开口的数个侧壁及底部之上；以及沉积第二导电膜层于上述第一导电膜层上，其中上述第二导电膜层不同于上述第一导电膜层。上述方法亦包括于形成上述导电阻挡层的步骤之后进行热退火工艺；沉积包括碳的籽晶层于上述导电阻挡层上；处理上述籽晶层以降低上述籽晶层中的碳的比率；以及镀覆导电材料于上述籽晶层上以填充上述第一开口。附图说明为了使本公开实施例及其优点更完整地被理解，请参考后文并配合所附图示，其中:图1为鳍式场效晶体管(FinFET)的立体图；图2-图16为一实施例中的鳍式场效晶体管装置于各工艺阶段的剖面图；图17-图19为一实施例中的鳍式场效晶体管装置于各工艺阶段的剖面图；图20根据一些实施例绘示出一半导体装置的形成方法的流程图。附图标记说明：30、100～鳍式场效晶体管32、50～基板34、62～隔离区36～鳍片38～栅极介电质40～栅极电极42、44～源极/漏极区52～垫氧化物层56～垫氮化物层58～掩模60～半导体条状物61～沟槽64～半导体鳍片65～淡掺杂漏极区66～栅极介电质68～栅极70～掩模层72～第一栅极间隔物75～虚设栅极结构80～外延源极/漏极区82～硅化物区86～第二栅极间隔物87～栅极间隔物90～第一层间介电层91、93～接点开口94～阻挡层95～第二层间介电层95U～介电层的上表面96～栅极介电层97～替代栅极98～栅极电极102～接点插塞104、105～阻挡层106～插入层108～籽晶层109～经处理的籽晶层110～导电材料510～热退火工艺610～工艺1010、1020、1030、1040、1050～步骤D1、D2～距离W1、W2、W3、W4～宽度A-A、B-B、C-C～参考剖面具体实施方式以下公开许多不同的实施方法或是例子来实行本公开实施例的不同特征。以下描述具体的元件及其排列以阐述本公开实施例。当然这些实施例仅用以例示，且不该以此限定本公开实施例的范围。例如，在说明书中提到第一特征形成于第二特征之上，其包括第一特征与第二特征是直接接触的实施例，另外也包括于第一特征与第二特征之间另外有其他特征的实施例，亦即，第一特征与第二特征并非直接接触。此外，本公开实施例可重复各例子中的参考标号及/或字母。上述重复是为了简明起见，其本身并不表示所述的各实施例及各种配置之间的关系。此外，其中可能用到与空间相关用词，例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，这些空间相关用词是为了便于描述图示中一个(些)元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系，这些空间相关用词包括使用中或操作中的装置的不同方位，以及附图中所描述的方位。当装置被转向不同方位时(旋转90度或其他方位)，则其中所使用的空间相关形容词也将依转向后的方位来解释。本公开实施例是在形成鳍式场效晶体管装置的脉络中被讨论(尤其是在形成鳍式场效晶体管装置的接点插塞的脉络中)。然而，本领域技术人员应能无困难地理解本公开实施例中所公开的方法可被使用于其他的装置或应用中(例如:平面装置)。图1绘示出鳍式场效晶体管30的例子的立体图。鳍式场效晶体管30包括具有鳍片36的基板32。基板32具有形成于其上的隔离区34，以及突出高于隔离区34并位于邻近的隔离区34之间的鳍片36。栅极介电质38延伸于鳍片36的侧壁及顶表面上，栅极电极40位于栅极介电质38之上。源极/漏极区42及44位于栅极介电质38及栅极电极40的相对侧上的鳍片中。图1更绘示出使用于后文图中的参考剖面。参考剖面B-B沿着鳍式场效晶体管30的栅极电极40的纵轴(longitudinalaxis)延伸。参考剖面C-C平行于参考剖面B-B且穿过源极/漏极区42。参考剖面A-A垂直于参考剖面B-B且延伸于鳍片36的纵轴，并延伸于例如源极/漏极区42及44之间的电流的方向中。为了明确起见，后续的图示参照这些参考剖面。图2-图16为根据一实施例的鳍式场效晶体管装置100在各工艺阶段的剖面图。鳍式场效晶体管装置100类似于图1中的鳍式场效晶体管30，惟其具有多个鳍片。图2-图5绘示出鳍式场效晶体管装置100沿着参考剖面B-B的剖面图，而图6-图16绘示出沿着参考剖面A-A的剖面图。图2绘示出基板50的剖面图。基板50可为半导体基板，例如块状(bulk)半导体、绝缘层上半导体基板(semiconductor-on-insulator，SOI)或类似的基板。上述半导体基板可为掺杂的(例如:以p型或n型掺质)或未掺杂的。基板50可为晶片，例如:硅晶片。通常，绝缘层上半导体基板包括一层形成于绝缘层上的半导体材料。举例而言，上述绝缘层可为埋藏氧化层(buriedoxide(BOX)layer)、氧化硅层或类似的绝缘层。上述绝缘层提供于一基板(通常为硅或玻璃基板)之上。其他基板，例如:多层或梯度基板亦可被使用。在一些实施例中，基板50的半导体材料可包括硅、锗、化合物半导体(包括碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟、及/或锑化铟)、合金半导体(包括SiGe、GaAsP、AlInAs、AlGaAs、GaInAs、GaInP及/或GaInAsP)或上述的组合。基板50可包括集成电路装置(未绘示)。本领域技术人员应能理解，各种集成电路装置(例如:晶体管、二极管、电容器、电阻器、类似的装置或上述的组合)可形成于基板50之中及/或之上，以达到场效晶体管的结构及功能上的设计需求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置的形成方法，包括:形成一第一开口于一基板上的一介电层中；以一导电阻挡层内衬(lininig)该第一开口的数个侧壁及一底部；沉积一籽晶层于该导电阻挡层上；以一等离子体工艺处理该籽晶层；以及于处理该籽晶层之后，以一导电材料填充该第一开口。

【技术特征摘要】
2017.05.01 US 15/583,7891.一种半导体装置的形成方法，包括:形成一第一开口于一基板上的一介电层中；以一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王喻生，洪奇成，欧阳良岳，林钰庭，苏庆煌，蔡明兴，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71