半导体器件及其形成方法技术

本发明专利技术提供一种半导体器件及其形成方法，该形成方法包括提供衬底，衬底上形成有介质层；在介质层中形成开口，在开口内形成具有混合取向的铜籽晶层，并利用混合取向的铜籽晶层形成具有择优取向的铜籽晶层；在择优取向的铜籽晶层上形成填充开口的铜孪晶层，以在开口中形成铜互连结构。本发明专利技术在通过在开口内利用混合取向的铜籽晶层预先形成具有择优取向的铜籽晶层，之后再在具有择优取向的铜籽层形成铜孪晶层，从而达到定向填充的目的，避免了互连结构中空洞及过渡层大量的形成，并且由于铜孪晶层自身具有的良好机械性能和导电性，互连结构的可靠性也得到提高。构的可靠性也得到提高。构的可靠性也得到提高。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。

技术介绍

[0002]金属互连系统的核心技术包括通孔的填充工艺，填充工艺包含以下工艺步骤：种子层的制备、通孔的填充。传统的通孔填充工艺中由于侧壁种子层的存在使得电镀填充金属材料时，种子层以各向同性生长易于造成部分晶粒界面处过渡层的快速长大和空洞的形成，导致所制备的金属互连结构的电学性能和结构强度较差，容易使得器件的提前失效。
[0003]因此，有必要改进现有工艺，避免互连结构中大量脆性金属间化合物以及空洞的形成，从而避免出现器件提早失效现象。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种半导体器件及其形成方法，旨在提高半导体器件中互连结构的可靠性。
[0005]本专利技术提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底上形成有介质层；在所述介质层中形成开口；在所述开口内形成具有混合取向的铜籽晶层，并利用所述混合取向的铜籽晶层形成具有择优取向的铜籽晶层；在所述择优取向的铜籽晶层上形成填充所述开口的铜孪晶层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底上形成有介质层；在所述介质层中形成开口；在所述开口内形成具有混合取向的铜籽晶层，并利用所述混合取向的铜籽晶层形成具有择优取向的铜籽晶层；在所述择优取向的铜籽晶层上形成填充所述开口的铜孪晶层，以在所述开口中形成铜互连结构。2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述在所述介质层中形成开口之后，还包括：在所述开口的表面沉积阻挡层；在所述阻挡层上沉积衬垫层。3.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述在所述开口内形成具有混合取向的铜籽晶层，并利用所述混合取向的铜籽晶层形成具有择优取向的铜籽晶层，包括：在所述衬垫层上沉积所述混合取向的铜籽晶层；在第一预设时间内加热所述混合取向的铜籽晶层，以使所述混合取向的铜籽晶层团聚在所述开口内；在第二预设时间内冷却团聚在所述开口内的铜籽晶层以形成具有所述择优取向的铜籽晶层。4.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述在所述铜籽晶层上形成填充所述开口的铜孪晶层，以在所述开口中形成铜互连结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永平，熊少游，张育龙，蔡志勇，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：