金属阻挡层的制作方法、金属互连结构及其制作方法技术

本发明专利技术技术方案公开了一种金属阻挡层的制作方法，采用原子层沉积工艺制备所述金属阻挡层，分别在原子层沉积室内设置半导体衬底；并分别使含N的第一气相前驱体，含Ti的第二气相前驱体，含N的第三气相前驱体，含Zr的第四气相前驱体流向原子层沉积室内的半导体衬底，并在每次通入所述第一气相前驱体，第二气相前驱体，第三气相前驱体，第四气相前驱体后采用惰性气体吹扫所述原子层沉积室，以去除反应的剩余气体和反应副产物。所述方法提高了金属阻挡层的厚度均匀性。此外，本发明专利技术技术方案还提供一种金属互连结构及其制作方法，采用上述工艺制备金属互连结构的金属阻挡层。

【技术实现步骤摘要】
金属阻挡层的制作方法、金属互连结构及其制作方法
本专利技术属于半导体制造工艺
，具体涉及一种金属阻挡层的制作方法、金属互连结构及其制作方法。
技术介绍
制作半导体集成电路时，通常需要制作金属互连结构，用于电连接半导体器件。所述的金属互连结构通常制作于绝缘材料层中，这就需要对上述绝缘材料层制造沟槽(trench)或者连接孔，然后在所述沟槽或者连接孔内沉积金属，沉积的金属即为金属互连线，一般选用铜作为金属互连线材料。选用金属铜作为金属互连线材料时，通常会在所述金属互连材料与绝缘材料层之间沉积金属阻挡层，以防止金属铜材料扩散进入绝缘材料层。所述的金属阻挡层材料可选择金属钽(Ta)或者金属Ta与氮化钽(TaN)的复合结构。现有技术中，金属阻挡层的沉积可通过金属溅射的方式得到，然而这种方法容易在沟槽或者连接孔的开口处形成由于过沉积而产生的凸出(overhang)，使得沟槽或者连接孔的底部和侧壁覆盖率降低，造成金属阻挡层厚度均匀性变差。尤其随着沟槽或者连接孔的深宽比逐渐加大，上述缺陷也愈加明显，金属阻挡层在沟槽或者连接孔底部和侧壁的分布的均匀性更差，导致其不能很好的起到阻挡金属铜扩散的作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属阻挡层的制作方法，其特征在于，包括：步骤1，在原子层沉积室内设置半导体衬底；步骤2，使含N的第一气相前驱体流向位于原子层沉积室内的半导体衬底，以在所述半导体衬底上形成第一单层；步骤3，采用惰性气体吹扫所述半导体衬底，去除没有形成第一单层的第一气相前驱体；步骤4，使含Ti的第二气相前驱体流向半导体衬底，与第一单层发生吸附反应，形成第一中间体；步骤5，采用惰性气体吹扫所述半导体衬底，去除没有形成第一中间体的第二气相前驱体以及形成第一中间体过程中生成的副产物；步骤6，使含N的第三气相前驱体流向半导体衬底，与第一中间体发生吸附反应，形成第二中间体；步骤7，采用惰性气体吹扫所述半导体衬底，去...

【技术特征摘要】
1.一种金属阻挡层的制作方法，其特征在于，包括：步骤1，在原子层沉积室内设置半导体衬底；步骤2，使含N的第一气相前驱体流向位于原子层沉积室内的半导体衬底，以在所述半导体衬底上形成第一单层；步骤3，采用惰性气体吹扫所述半导体衬底，去除没有形成第一单层的第一气相前驱体；步骤4，使含Ti的第二气相前驱体流向半导体衬底，与第一单层发生吸附反应，形成第一中间体；步骤5，采用惰性气体吹扫所述半导体衬底，去除没有形成第一中间体的第二气相前驱体以及形成第一中间体过程中生成的副产物；步骤6，使含N的第三气相前驱体流向半导体衬底，与第一中间体发生吸附反应，形成第二中间体；步骤7，采用惰性气体吹扫所述半导体衬底，去除没有形成第二中间体的第三气相前驱体；步骤8，使含Zr的第四气相前驱体流向半导体衬底，与第二中间体发生吸附反应，形成金属阻挡层；步骤9，采用惰性气体吹扫所述半导体衬底，去除没有形成金属阻挡层的第四气相前驱体以及形成金属阻挡层过程中生成的副产物。2.如权利要求1所述的金属阻挡层的制作方法，其特征在于，还包括：继续执行一次或者一次以上步骤2～步骤9，至所述金属阻挡层达到设定厚度。3.如权利要求1或2所述的金属阻挡层的制作方法，其特征在于，所述第一气相前...

【专利技术属性】
技术研发人员：马亚辉，吴明，熊建锋，吴孝哲，吴龙江，林宗贤，
申请(专利权)人：德淮半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32