用于不具有钛衬垫的MOL互连的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于不具有钛衬垫的MOL互连的装置。揭示了数种方法、设备及系统用于制造半导体装置，其包含半导体基板；在该半导体基板上方的氧化物层；设置于该氧化物层内的含钨的第一金属组件；在该氧化物层上方的层间电介质(ILD)，其中，该层间电介质包含沟槽，以及该沟槽的底部包含该第一金属组件的顶部的至少一部分；设置于该沟槽的侧壁及底部上的阻障材料；以及设置于该沟槽中的第二金属组件。

【技术实现步骤摘要】
用于不具有钛衬垫的MOL互连的装置本申请是申请号为201611020045.0、申请日为2016年11月18日、专利技术名称为“用于不具有钛衬垫的MOL互连的方法及系统”的中国专利申请的分案申请。
本
技术实现思路
大体有关于精密半导体装置的制造，且更特别的是，有关于用于在半导体装置中制备不具有钛衬垫的MOL互连的各种方法、结构及系统。
技术介绍
半导体装置的制造需要许多离散的制程步骤以便从半导体原料生产出已封装好的半导体装置。从初始成长半导体材料、把半导体晶体切成个别的晶圆、经过数种制造阶段(蚀刻、掺杂、离子植入、或其类似者)、一直到已完成装置的封装与最终测试，有各种不同的专用制程，以致于该等制程要在各有不同控制方案的不同制造场所中执行。一般而言，使用半导体制造工具，例如曝光工具或步进器(stepper)，对一群(有时被称为一批)的半导体晶圆执行一组加工步骤。例如，可对半导体晶圆执行蚀刻制程以形塑半导体晶圆上的物件，例如各自用作晶体管的栅极的多晶硅线路。作为另一实施例，可形成用作使半导体晶圆上的传导区互相连接的传导线路的多条金属线路，例如，铝或铜。以此方式，可制成集成电路芯片。用于制造当今半导体装置的已知技术是于第一金属组件上设置元素钛层。如图1(现有技术)所示，在沉积阻障材料162及第二金属组件160于钛层上时，该钛层经受会形成氧化钛152的吸氧作用(oxygengettering)。可惜，第一金属组件150与第二金属组件160之间存在氧化钛152产生许多不合意结果。其一是，氧化钛152增加第一金属组件150/氧化钛152/第二金属组件160结构的接触电阻。另一是，钛的吸氧作用由于钛金属悬空而导致第二金属组件160中形成空隙166。这两个结果损及半导体装置100的效能。因此，亟须一种方法用于形成包含第一金属组件及第二金属组件的半导体装置，相对于如图1所示的现有技术装置，它有较低的电阻及减少的空隙形成物。本
技术实现思路
可应付及/或至少减少与上述一或多个现有技术问题及/或提供以上所列的一或多个合意特征。
技术实现思路
为供基本理解本专利技术的一些方面，提出以下简化的总结。此总结并非本专利技术的穷举式总览。它不是想要识别本专利技术的关键或重要元件或者是描绘本专利技术的范畴。唯一的目的是要以简要的形式提出一些概念作为以下更详细的说明的前言。大体上，本
技术实现思路
针对一种半导体装置，其包含半导体基板；在该半导体基板上方的氧化物层；设置于该氧化物层内的含钨的第一金属组件；在该氧化物层上方的层间电介质(ILD)，其中，该层间电介质包含沟槽，以及该沟槽的底部包含该第一金属组件的顶部(top)的至少一部分；设置于该沟槽的侧壁及底部上的阻障材料；以及设置于该沟槽中的第二金属组件。本
技术实现思路
也针对用于制造此一半导体装置的各种方法、设备及系统。附图说明参考以下结合附图的说明可明白本
技术实现思路
，其中类似的元件是以相同的附图标记表示。图1的非写实横截面图图示现有技术所熟知的半导体装置；图2A的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第一加工阶段之后的半导体装置；图2B的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第二加工阶段之后的图2A的半导体装置；图2C的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第三加工阶段之后的图2A至图2B的半导体装置；图2D的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第四加工阶段之后的图2A至图2C的半导体装置；图2E的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第五加工阶段之后的图2A至图2D的半导体装置；图3A的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第一加工阶段之后的半导体装置；图3B的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第二加工阶段之后的图3A的半导体装置；图3C的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第三加工阶段之后的图3A至图3B的半导体装置；图3D的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第四加工阶段之后的图3A至图3C的半导体装置；图3E的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第五加工阶段之后的图3A至图3D的半导体装置；图4的非写实横截面图根据本文具体实施例图示半导体装置；图5根据本文具体实施例图示用于制造装置的半导体装置制造系统；以及图6图示一种根据本文具体实施例的方法的流程图。尽管本专利技术容易做成各种修改及替代形式，本文仍以附图为例图示几个本专利技术的特定具体实施例且详述其中的细节。不过，应了解本文所描述的特定具体实施例不是想要把本专利技术限定成本文所揭示的特定形式，反而是，本专利技术是要涵盖落在如随附权利要求书所界定的本专利技术精神及范畴内的所有修改、等价及替代性陈述。附图标记说明：100半导体装置150第一金属组件、结构152氧化钛、结构160第二金属组件、金属组件、结构162阻障材料、结构166空隙200半导体装置、物品210半导体基板、基板220氧化物层230ILD232沟槽240栅极242钨层244WFM246高K材料248氮化物层250第一金属组件、第一接触252源极/漏极结构254硅化物区256磊晶硅区258电阻性钨基材料260第二金属组件264阻障材料300半导体装置310半导体基板、基板320氧化物层330ILD332沟槽340栅极342钨层344WFM346高K材料348氮化物层358电阻性钨基材料360第二金属组件364阻障材料400半导体装置410半导体基板430ILD440栅极442钨层444WFM446高K材料448氮化物层450第一金属组件、结构452源极/漏极结构454硅化物区456磊晶硅区460第二金属组件、结构462阻障材料、结构500系统510半导体装置制造系统520制程控制器550运送机构600方法610步骤620步骤630步骤640步骤650步骤660步骤。具体实施方式以下描述本专利技术的各种示意具体实施例。为了清楚说明，本专利技术说明书没有描述实际具体实作的所有特征。当然，应了解，在开发任一此类的实际具体实施例时，必需做许多与具体实作有关的决策以达成开发人员的特定目标，例如遵循与系统相关及商务有关的限制，这些都会随着每一个具体实作而有所不同。此外，应了解，此类开发即复杂又花时间，决不是本领域技术人员在阅读本
技术实现思路
后即可实作的例行工作。此时以参照附图来描述本专利技术。示意图示于附图的各种结构、系统及装置仅供解释以及避免本领域技术人员所熟知的细节混淆本专利技术。尽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，包含：/n半导体基板；/n氧化物层，在该半导体基板上方；/n第一金属组件，包含钨，设置于该氧化物层内，其中，该第一金属组件的顶部的至少一部分没有电阻性钨基材料；/n在该半导体基板上的栅极以及紧邻该栅极而设置于该半导体基板中的源极/漏极区，其中，该第一金属组件在该源极/漏极区上；/n层间电介质(ILD)，在该氧化物层上方，其中，该层间电介质包含沟槽，以及该沟槽的底部包含该第一金属组件的该顶部的至少该部分；/n阻障材料，沉积于该沟槽的侧壁及该底部上；/n第二金属组件，设置于该沟槽中；以及/n电阻性钨基材料，在该第一金属组件上，并且邻接该阻障材料和该氧化物层。/n

【技术特征摘要】
20151120 US 14/948,2141.一种半导体装置，包含：
半导体基板；
氧化物层，在该半导体基板上方；
第一金属组件，包含钨，设置于该氧化物层内，其中，该第一金属组件的顶部的至少一部分没有电阻性钨基材料；
在该半导体基板上的栅极以及紧邻该栅极而设置于该半导体基板中的源极/漏极区，其中，该第一金属组件在该源极/漏极区上；
层间电介质(ILD)，在该氧化物层上方，其中，该层间电介质包含沟槽，以及该沟槽的底部包含该第一金属组件的该顶部的至少该部分；
阻障材料，沉积于该沟槽的侧壁及该底部上；
第二金属组件，设置于该沟槽中；以及
电阻性钨基材料，在该第一金属组件上，并且邻接该阻障材料和该氧化物层。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，更包含在该半导体基板上、在该栅极上和在该氧化物层下的氮化物层。


3.根据权利要求1所述的半导体装置，更包含在该半导体基板上的栅极，其中，该第一金属组件为该栅极的最上面金属层。

<...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·卡米内尼，M·V·雷蒙德，P·阿迪休米尔利，牛成玉，
申请(专利权)人：格罗方德半导体公司，
类型：发明
国别省市：开曼群岛;KY