半导体结构及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体结构及其制造方法。该半导体结构包括一栓塞元件及一通孔元件。栓塞元件包括一钨栓塞。栓塞元件具有一横方向上的一栓塞尺寸。通孔元件电性连接在栓塞元件上。通孔元件相对于栓塞元件在一纵方向上延伸的一中心线呈非对称配置。通孔元件具有横方向上的一通孔尺寸。栓塞尺寸大于通孔尺寸。栓塞尺寸大于通孔尺寸。栓塞尺寸大于通孔尺寸。

【技术实现步骤摘要】
半导体结构及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种半导体结构及其制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，半导体装置的尺寸已逐渐缩小。在半导体技术中，特征尺寸的缩小、速度、效能、密度与每单位集成电路的成本的改良皆为相当重要的目标。在实际应用上，装置尺寸缩小的同时，仍须保持装置的电性以符合商业需求。例如，损伤的层及元件会对电子性能产生可观的影响，因此如何降低或避免层及元件的损伤是制造商面临的重要问题之一。一般而言，具有良好电子性能的半导体装置需要元件具有完整轮廓(profiles)。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开了一种半导体结构及其制造方法。
[0004]根据本专利技术的一方面，提出一种半导体结构，其包括一栓塞元件及一通孔元件。栓塞元件包括一钨栓塞。栓塞元件具有一横方向上的一栓塞尺寸。通孔元件电性连接在栓塞元件上。通孔元件相对于栓塞元件在一纵方向上延伸的一中心线呈非对称配置。通孔元件具有横方向上的一通孔尺寸。栓塞尺寸大于通孔尺寸。
[0005]根据本专利技术的另一方面，提出一种半导体结构，其包括一栓塞元件及一通孔元件。栓塞元件包括一钨栓塞。栓塞元件包括相对的一第一侧栓塞表面与一第二侧栓塞表面。通孔元件电性连接在栓塞元件上。通孔元件包括相对的一第一侧通孔表面与一第二侧通孔表面。第一侧栓塞表面与第二侧栓塞表面分别在第一侧通孔表面与第二侧通孔表面的外侧。第一侧栓塞表面与第一侧通孔表面在一横方向上的一第一间距是不同于第二侧栓塞表面与第二侧通孔表面在横方向上的一第二间距。
[0006]根据本专利技术的又另一方面，提出一种半导体结构的制造方法，包括以下步骤。形成一开孔于一介电层中。形成一钨栓塞于开孔内。形成一介电膜于钨栓塞上。形成一孔洞于介电膜中。孔洞小于开孔且未对准开孔的一中心线。形成一通孔元件于孔洞内。通孔元件电性连接在钨栓塞上。
[0007]为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附附图详细说明如下：
附图说明
[0008]图1绘示根据一实施例的半导体结构的导电结构的纵剖面图。
[0009]图2绘示根据一实施例的半导体结构的存储器装置的纵剖面图。
[0010]图3绘示根据另一实施例的半导体结构的存储器装置的纵剖面图。
[0011]图4A至图4E绘示根据一实施例的半导体结构的制造方法。
[0012]图5绘示根据一实施例的半导体结构的制造方法。
[0013]图6A至图6F绘示根据一实施例的半导体结构的制造方法。
[0014]图7绘示根据一实施例的半导体结构的制造方法。
[0015]图8绘示比较例的半导体结构的剖面图。
[0016]图9绘示比较例的半导体结构的剖面图
[0017]【符号说明】
[0018]110：导电结构
[0019]230：栓塞元件
[0020]230U：上栓塞表面
[0021]236：势垒层
[0022]236M：第一侧栓塞表面
[0023]236N：第二侧栓塞表面
[0024]240：钨栓塞
[0025]240K：内栓塞表面
[0026]240M：第一侧栓塞表面
[0027]240N：第二侧栓塞表面
[0028]240U：上栓塞表面
[0029]240W：栓塞尺寸
[0030]241：缝隙
[0031]350：通孔元件
[0032]350U：上通孔表面
[0033]350W：尺寸
[0034]360：势垒膜
[0035]360B：下通孔表面
[0036]360M：第一侧通孔表面
[0037]360N：第二侧通孔表面
[0038]360W：通孔尺寸
[0039]370：导通孔
[0040]480,580,680：存储器装置
[0041]482,582：存储材料层
[0042]482W：尺寸
[0043]484：上电极
[0044]486：介电膜
[0045]486K：内侧介电表面
[0046]486U：上介电表面
[0047]487：缝隙
[0048]488：介电层
[0049]488U：上介电表面
[0050]489：开孔
[0051]491：孔洞
[0052]492：导电材料层
[0053]582U：上存储表面
[0054]582W：尺寸
[0055]590：界面层
[0056]693：介电膜
[0057]694：凹口
[0058]695：掩模层
[0059]696：介电膜
[0060]696U：上介电表面
[0061]697：孔洞
[0062]C：中心线
[0063]D1：横方向
[0064]D2：纵方向
[0065]MW：第一间距
[0066]NW：第二间距
具体实施方式
[0067]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。
[0068]以下系以一些实施例做说明。须注意的是，本专利技术并非显示出所有可能的实施例，未于本专利技术提出的其他实施例也可能可以应用。再者，附图上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制。因此，说明书和图示内容仅作叙述实施例之用，而非作为限缩本专利技术保护范围之用。另外，实施例中的叙述，例如局部结构、工艺步骤和材料应用等等，仅为举例说明之用，并非对本专利技术欲保护的范围做限缩。实施例的步骤和结构各自细节可在不脱离本专利技术的精神和范围内根据实际应用工艺的需要而加以变化与修饰。以下是以相同/类似的符号表示相同/类似的元件做说明。
[0069]图1绘示根据一实施例的半导体结构的导电结构110的纵剖面图。导电结构110包括栓塞(plug)元件230与通孔(via)元件350。
[0070]栓塞元件230可包括势垒层236与钨栓塞240。钨栓塞240在势垒层236上。一实施例中，钨栓塞240可包括一内栓塞表面240K，内栓塞表面240K定义出缝隙(seam/void)241。
[0071]通孔元件350电性连接在栓塞元件230上。通孔元件350可包括势垒膜360与导通孔370。导通孔370在势垒膜360上。通孔元件350的势垒膜360的下通孔表面360B可只电性接触在栓塞元件230的上栓塞表面上。例如，势垒膜360的下通孔表面360B可只电性接触在钨栓塞240的上栓塞表面240U上。
[0072]势垒层236包括相对的第一侧栓塞表面236M与第二侧栓塞表面236N。第一侧栓塞表面236M与第二侧栓塞表面236N为栓塞元件230的外侧栓塞表面。钨栓塞240包括相对的第一侧栓塞表面240M与第二侧栓塞表面240N。第一侧栓塞表面240M与第二侧栓塞表面240N为钨栓塞240的外侧栓塞表面。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构，其中，包括：一栓塞元件，包括一钨栓塞，并具有一横方向上的一栓塞尺寸；及一通孔元件，电性连接在该栓塞元件上，并相对于该栓塞元件在一纵方向上延伸的一中心线呈非对称配置，该通孔元件具有该横方向上的一通孔尺寸，该栓塞尺寸大于该通孔尺寸。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，该通孔元件未穿过该中心线。3.根据权利要求1所述的半导体结构，其中，还包括一缝隙在该钨栓塞内部，其中该中心线穿过该缝隙。4.一种半导体结构，包括：一栓塞元件，包括一钨栓塞，并包括相对的一第一侧栓塞表面与一第二侧栓塞表面；及一通孔元件，电性连接在该栓塞元件上，并包括相对的一第一侧通孔表面与一第二侧通孔表面，其中该第一侧栓塞表面与该第二侧栓塞表面分别在该第一侧通孔表面与该第二侧通孔表面的外侧，该第一侧栓塞表面与该第一侧通孔表面在一横方向上的一第一间距是不同于该第二侧栓塞表面与该第二侧通孔表面在该横方向上的一第二间距。5.根据权利要求4所述的半导体结构，其中该第一侧栓塞表面与该第二侧栓塞表面为该栓塞元件的外侧栓塞表面，该栓塞元件还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李岱萤，李明修，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：