半导体结构及其制造方法技术

本公开实施例涉及半导体结构及其制造方法。本公开提供一种半导体结构，包含提供：金属层；粘着增强层，其在所述金属层上方；介电质堆叠，其在所述粘着增强层上方；接触件，其穿透所述介电质堆叠及所述粘着增强层并与所述金属层连接；阻障层，其放置于所述接触件与所述介电质堆叠之间；及高k介电层，其放置于所述接触件与所述阻障层之间。

Semiconductor Structure and Its Manufacturing Method

The embodiment of the present disclosure relates to a semiconductor structure and a manufacturing method thereof. The present disclosure provides a semiconductor structure comprising: a metal layer; an adhesive reinforcement layer above the metal layer; a dielectric stack above the adhesive reinforcement layer; a contact member penetrating the dielectric stack and the adhesive reinforcement layer and connecting with the metal layer; a barrier layer, which is placed between the contact member and the dielectric stack; and a high K dielectric. A layer is placed between the contact piece and the barrier layer.

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制造方法
本揭露实施例涉及半导体结构及其制造方法。
技术介绍
高电压晶体管是可在高供应电压下操作的半导体装置。包含高电压晶体管的高电压集成电路广泛用于显示驱动器的应用中。例如，高电压晶体管可集成于栅极驱动器IC中以供应显示信号到高电压显示器。在制造高电压显示器期间应用常规氢氟化物蒸汽(HF)操作。然而，归因于铜线与钝化层之间的不良粘着，高电压显示器结构易于在氢氟化物蒸汽(HF)操作之后遭受钝化膜分层。另外，氢氟化物蒸汽(HF)还可引发钝化侧壁或经氧化钝化侧壁上的横向孔。
技术实现思路
本揭露的实施例涉及一种半导体结构，其包括：金属层；粘着增强层，其在所述金属层上方；介电质堆叠，其在所述粘着增强层上方；接触件，其穿透所述介电质堆叠、所述粘着增强层并与所述金属层连接；阻障层，其放置于所述接触件与所述介电质堆叠之间；及高k介电层，其放置于所述接触件与所述阻障层之间。本揭露的实施例涉及一种高电压显示器结构，其包括：半导体驱动器；其包括：金属层；粘着增强层，其在所述金属层上方；介电质堆叠，其在所述粘着增强层上方；接触件，其穿透所述介电质堆叠、所述粘着增强层并与所述金属层连接；阻障层，其放置于所述接触件与所述介电质堆叠之间；高k介电层，其放置于所述接触件与所述阻障层之间；及玻璃衬底，其包括导电垫，其中所述玻璃衬底透过所述接触件及所述导电垫接合到所述半导体驱动器。本揭露的实施例涉及一种形成半导体结构的方法，其包括：形成金属层；通过硅化物操作在所述金属层上方形成粘着增强层；在所述粘着增强层上方形成介电质堆叠；通过去除介电质堆叠的与所述金属层对准的部分而在所述介电质堆叠中形成沟槽；形成适形于所述沟槽的侧壁的阻障层；形成适形于所述阻障层的高k介电层；及在所述沟槽中形成接触件并使其连接到所述金属层。附图说明当结合附图阅读时从以下详细描述最佳理解本公开的方面。应注意，根据业界中的标准实践，各种构件未按比例绘制。事实上，为了清楚论述起见，可任意增大或减小各种构件的尺寸。图1A及图1B是根据本公开的一些实施例的半导体结构的剖面。图2A及图2B是根据本公开的一些实施例的高电压显示器结构的剖面。图3A及图3B是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。图4到图6是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。图7A、图7B及图7B'是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。图8A及图8B是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。图9A及图9B是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。图10A及图10B是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。图11A及图11B是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。图12A及图12B是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。具体实施方式以下揭露内容提供用于实施本公开的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件及布置的特定实例以简化本公开。当然，此些仅为实例且不旨在限制。举例来说，在下列描述中的第一构件形成于第二构件上方或上可包含其中所述第一构件及所述第二构件经形成直接接触的实施例，且还可包含其中额外构件可形成在所述第一构件与所述第二构件之间，使得所述第一构件与所述第二构件可不直接接触的实施例。另外，本公开可在各种实例中重复元件符号及/或字母。此重复出于简化及清楚的目的，且本身不指示所论述的各项实施例及/或配置之间的关系。此外，为便于描述，可在本文中使用例如“在…下面”、“在…下方”、“下”、“在…上方”、“上”及类似者的空间相对术语来描述一个元件或构件与另一(些)元件或构件的关系，如图中绘示。空间相对术语旨在涵盖除在图中描绘的定向以外的使用或操作中的装置的不同定向。设备可依其它方式经定向(旋转90度或按其它定向)且本文中使用的空间相对描述符同样可相应地解释。尽管阐述本公开的宽广范围的数字范围及参数是近似值，然而特定实例中所阐述的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值本质上含有必然由各自测试测量中发现的标准偏差所引起的特定误差。而且，如本文中所使用，术语“大约”一般意谓在给定值或范围的10％、5％、1％或0.5％内。替代性地，在由一般技术人员考虑时术语“大约”意谓在平均值的可接受标准误差内。除了操作/工作实例，或除非另有明确指定，否则所有数字范围、量、值及百分比(例如用于本文中所公开的材料数量、持续时间、温度、操作条件、量的比率及其类似者的所述数字范围、量、值及百分比)应理解为在所有例项中通过术语“大约”修改。因此，除非有相反说明，否则本公开及随附揭露权利要求书中所阐述的数字参数为可视需要改变的近似值。起码，各数字参数应至少鉴于所报告的有效数字的数目及通过应用普通舍入技术而理解。范围在本文中可表示为从一端点到另一端点或介于两个端点之间。除非另有指定，否则本文中所公开的所有范围包含端点。常规显示器结构包含沉积于金属线上方进一步通过高k(介电常量)氧化物层覆盖的氧化物-氮化物堆叠。然而，在将显示驱动器接合到衬底之后应用氢氟化物蒸汽(HF)操作时，所述氢氟化物蒸汽(HF)趋于引发在大部分氧化物或氮化物层处的横向凹槽。因此，可横向蚀刻高k氧化物层与氧化物-氮化物堆叠之间的接口。氢氟化物蒸汽(HF)还可引发氧化物-氮化物堆叠的侧壁上的横向孔。此外，氮化物层上的横向蚀刻可引发铜线与氮化物层之间的不良粘着，因此高电压显示器结构易于在所述氢氟化物蒸汽(HF)操作之后遭受分层。另外，在沉积高k氧化物层期间，氧化物-氮化物堆叠可通过氧化剂(例如含水前体)氧化。本公开提供一种半导体结构、一种高电压显示器结构及一种用于形成所述半导体结构的方法。参考图1A，图1A是根据本公开的一些实施例的半导体结构100的剖面。金属层101放置于至少一晶体管结构(图1A中未展示)上方。在一些实施例中，本文中提及的金属层包含由铜或铜合金组成的金属线及金属通孔。不同金属层中的金属线及金属通孔形成由大体上纯铜(例如，其中铜的重量百分比大于约90％或大于约95％)或铜合金组成的互连结构，且可使用单镶嵌及/或双镶嵌过程形成。金属线及金属通孔可或可不大体上无铝。互连结构包含多个金属层。在一些实施例中，金属层101形成于金属间介电质(IMD)127中，IMD127可由氧化物形成，例如未掺杂硅酸盐玻璃(USG)、氟化硅酸盐玻璃(FSG)、低k介电材料或类似者。所述低k介电材料可具有低于3.8的k值，但IMD127的介电材料也可接近3.8。在一些实施例中，低k介电材料的k值低于约3.0，且可低于约2.5。金属层101可通过各种技术形成，例如，电镀、无电式电镀、高密度离子化金属等离子体(IMP)沉积、高密度电感耦合等离子体(ICP)沉积、溅镀、物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)、低压化学气相沉积(LPCVD)、等离子体辅助化学气相沉积(PECVD)及类似者。在一些实施例中，粘着增强层103放置于金属线101上方。在一些实施例中，粘着增强层103可包含铜、硅化物、金属硅化物、铜硅合金或类似者。介电质堆叠102放置于粘着增强层103上方。在一些实施例中，介电质堆叠102可包含与粘着增强层103介接的富硅氮化硅(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构，其包括：金属层；粘着增强层，其在所述金属层上方；介电质堆叠，其在所述粘着增强层上方；接触件，其穿透所述介电质堆叠、所述粘着增强层并与所述金属层连接；阻障层，其放置于所述接触件与所述介电质堆叠之间；及高k介电层，其放置于所述接触件与所述阻障层之间。

【技术特征摘要】
2017.11.30 US 62/593,042;2018.04.25 US 15/962,4541.一种半导体结构，其包括：金属层；粘着增强层，其在所述金属层上方；介电质堆叠，其在所述粘着增强层上方；接触件，其穿透所述介电质堆叠、所述粘着增强层并与所述金属层连接；阻障层，其放置于所述接触件与所述介电质堆叠之间；及高k介电层，其放置于所述接触件与所述阻障层之间。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述粘着增强层包括金属硅化物。3.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述介电质堆叠包括与所述粘着增强层介接的富硅氮化硅。4.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述接触件的接近所述金属层的部分包括第一宽度，其比所述接触件的远离所述金属层的部分的第二宽度窄。5.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述粘着增强层的厚度是在从约50埃到100埃的范围中。6.一种高电压显示器结构，其包括：半导体驱动器，其包括：金属层；粘着增强层，其在所述金属层上方；介电质堆叠，其在所述粘着增强层上方；接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀文，张耕培，朱景升，徐晨佑，
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