半导体元件制造技术

本申请公开一种具有衬层结构的半导体元件。该半导体元件包含：一基板；一第一介电层，位于该基板上；一第一导电层，位于该第一介电层内；一中间膜，位于该第一导电层上且包含一U形剖面轮廓；以及一填充层，位于该中间膜上，其中该中间膜包含碳化硅。中该中间膜包含碳化硅。中该中间膜包含碳化硅。

【技术实现步骤摘要】
半导体元件


[0001]本申请案主张美国第17/723,751及17/724,158号专利申请案的优先权(即优先权日为“2022年4月19日”)，其内容以全文引用的方式并入本文中。
[0002]本公开是有关于一种半导体元件，特别是关于一种具有衬层结构的半导体元件。

技术介绍

[0003]半导体元件用于各种电子应用，例如个人电脑、移动电话、数码相机及其他电子设备。半导体元件的尺寸持续地缩小，以满足对于运算能力日益增长的需求。然而，在缩小尺寸的过程中会出现各种问题，而且这些问题不断地增加。因此，在改善品质、良率、性能及可靠度并降低复杂性的方面仍然存在挑战。
[0004]上文的“先前技术”说明仅是提供
技术介绍
，并未承认上文的“先前技术”说明揭示本公开的标的，不构成本公开的先前技术，且上文的“先前技术”的任何说明均不应作为本案的“先前技术”的任一部分，不构成本公开的先前技术。

技术实现思路

[0005]本公开的一方面提供一种半导体元件，其包括：一基板；一第一介电层，位于该基板上；一第一导电层，位于该第一介电层内；一中间膜，位于该第一导电层上且包括一U形剖面轮廓；以及一填充层，位于该中间膜上，其中该中间膜包含碳化硅。
[0006]本公开的另一方面提供一种半导体元件，其包括：一基板；一杂质区，位于基板内；一中间膜，位于该杂质区上且包括一U形剖面轮廓；以及一填充层，位于该中间膜上，其中该中间膜包含碳化硅。
[0007]本公开的另一方面提供一种半导体元件的制造方法，包括：提供一基板；在该基板上形成一第一介电层；在该第一介电层内形成一第一导电层；在该第一介电层上形成一第二介电层；沿着该第二介电层形成一开口以露出该第一导电层；在该开口内顺应性地形成一层第一材料；在该层第一材料上形成一层填充材料以完全填充该开口；以及进行一平坦化制程直到露出该第二介电层的一顶表面，以将该层第一材料变成一中间膜且该层填充材料变成一填充层，其中该中间膜包括一U形剖面轮廓及碳化硅。
[0008]本公开的另一方面提供一种半导体元件的制造方法，包括：提供一基板；在该基板内形成一杂质区；在该基板上形成一第一介电层；沿着该第一介电层形成一开口以露出该杂质区；在该开口内顺应性地形成一层第一材料；在该层第一材料上形成一层填充材料以完全填充该开口；以及进行一平坦化制程直到露出该第一介电层的一顶表面，以将该层第一材料变成一中间膜且该层填充材料变成一填充层，其中该中间膜包括一U形剖面轮廓及碳化硅。
[0009]由于本公开的半导体元件的设计，可借由采用由碳化硅所形成的中间膜来减少或避免电子迁移。结果，可提升制造半导体元件的良率及/或可靠度。
[0010]上文已相当广泛地概述本公开的特征及技术优点，使下文的本公开详细描述得以
获得较佳了解。构成本公开的权利要求标的的其他特征和优点将描述于下文。本公开所属
中具有通常知识者应了解，可相当容易地利用下文揭示的概念与特定实施例作为修改或设计其他结构或制程而实现与本公开相同的目的。本公开所属
中具有通常知识者亦应了解，这类等效建构无法脱离后附的权利要求所界定的本公开的精神和范围。
附图说明
[0011]本公开的实施方式可从下列的详细描述并结合参阅附图得到最佳的理解。需注意的是，根据在业界的标准实务做法，各种特征不一定是依照比例绘制。事实上，为了便于清楚讨论，各种特征的尺寸可任意放大或缩小。
[0012]图1以流程图的形式例示本公开一实施例的半导体元件的制造方法。
[0013]图2至图6以剖面示意图例示本公开一实施例的半导体元件的制造流程的一部分。
[0014]图7及图8是图表，显示根据本公开一些实施例中形成一层第二阻障材料的制程条件的范例。
[0015]图9以剖面示意图例示本公开一实施例的半导体元件的制造流程的一部分。
[0016]图10是图表，显示根据本公开一实施例中形成一层第一材料的制程条件的范例。
[0017]图11至图13以剖面示意图例示本公开一实施例的半导体元件的制造流程的一部分。
[0018]图14以流程图的形式例示本公开另一实施例的半导体元件的制造方法20。
[0019]图15至图18以剖面示意图例示本公开另一实施例的半导体元件的制造流程。
[0020]其中，附图标记说明如下：
[0021]1A：半导体元件
[0022]1B：半导体元件
[0023]101：基板
[0024]103：第一介电层
[0025]103TS：顶表面
[0026]105：第二介电层
[0027]105TS：顶表面
[0028]107：第一导电层
[0029]109：杂质区
[0030]200：衬层结构
[0031]201：中间膜
[0032]203：第一阻障膜
[0033]205：第二阻障膜
[0034]207：第三阻障膜
[0035]209：填充层
[0036]401：第一遮罩层
[0037]403：第一阻障材料
[0038]405：第二阻障材料
[0039]407：第三阻障材料
[0040]409：第一材料
[0041]411：填充材料
[0042]OP：开口
具体实施方式
[0043]以下公开的内容提供许多不同的实施例或范例，用于实施所提供标的的不同特征。构件和排列的具体范例描述如下以简化本公开，而这些当然仅为范例，并非意图加以限制。在以下描述中，在第二特征上方或上形成第一特征可包含第一特征和第二特征被形成为直接接触的这种实施例，也可包含在第一特征和第二特征之间形成额外的特征使得第一特征和第二特征可不直接接触的这种实施例。另外，在本公开的各种范例中可能会使用重复的参考符号及/或用字，重复的目的在于简化与清楚说明，并非用以限定所讨论的各种实施例及/或配置之间的关系。
[0044]再者，空间相对用语例如“在
…
之下”、“在
…
下方”、“下”、“在
…
上方”、“上”等，是用以方便描述一元件或特征与其他元件或特征在图式中的相对关系。这些空间相对用语旨在涵盖除了图式中所示的方位以外，元件在使用或操作时的不同方位。装置可被另外定位(例如旋转90度或其他方位)，而本文所使用的空间相对叙述亦可相对应地进行解释。
[0045]应理解的是，当一构件或层被称为“连接至”或“耦接至”另一构件或层时，可以是直接连接或耦接至另一构件或层，或者可能存在中间构件或层。
[0046]应理解的是，虽然此处可能使用第一、第二等用语来描述各种构件，但这些构件不应受到这些用语的限制。除非另有说明，否则这些用语仅用于将一构件与另一构件区分。因此，例如，在不脱离本公开的教示的情况下，以下讨论的第一构件、第一组件或第一部分可以被称为第二构件、第二组件或第二部分。
[0047]除本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体元件，包括：一基板；一第一介电层，位于该基板上；一第一导电层，位于该第一介电层内；一中间膜，位于该第一导电层上且包括一U形剖面轮廓；以及一填充层，位于该中间膜上，其中该中间膜包括碳化硅。2.如权利要求1所述的半导体元件，更包括一第一阻障膜，位于该第一导电层与该中间膜之间，其中该第一阻障膜包括钛、钽或其组合。3.如权利要求2所述的半导体元件，更包括一第二阻障膜，位于该第一阻障膜与该中间膜之间，其中该第二阻障膜包括氮化钛、氮化钽或其组合。4.如权利要求3所述的半导体元件，更包括一第三阻障膜，位于该中间膜与该填充层之间，其中该第三阻障膜包括氮化钛、氮化钽或其组合，且其中该中间膜、该第一阻障膜、该第二阻障膜及该第三阻障膜构成位于该第一导电层上的一衬层结构。5.如权利要求4所述的半导体元件，其中该填充层包括铜、钨或其组合。6.如权利要求5所述的半导体元件，其中该第一导电层包括钨、钴、锆、钽、钛、铝、钌、铜、金属碳化物、金属氮化物、过渡金属铝化物或其组合。7.如权利要求6所述的半导体元件，其中该第一介电层包括二氧化硅、未掺杂的硅酸盐玻璃、氟硅酸盐玻璃、硼磷硅酸盐玻璃、旋涂低k介电层、化学气相沉积低k介电层...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄则尧，
申请(专利权)人：南亚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：