高阻器件的钨塞形成方法技术

本申请提供一种高阻器件的钨塞形成方法，包括：步骤

【技术实现步骤摘要】
高阻器件的钨塞形成方法


[0001]本申请涉及半导体
，具体涉及一种高阻器件的钨塞形成方法
。

技术介绍

[0002]两层以上的多层金属互连技术被广泛应用在集成电路中
。
目前，两个不同金属层之间的电连接，是通过在两个金属层之间的介质层形成接触窗并填充导电材料
、
形成塞结构而实现的
。
金属钨具有很好的半导体兼容性，容易制造，粘和性好以及其优良的台阶覆盖率和填充性，成为塞结构的优选材料
。
[0003]随着半导体器件关键尺寸不断缩小，中段金属互连电阻变得尤为重要
。
中段
M0
金属层和通孔分别引入新材料钴和钨以满足器件需要，制造工艺随之变得异常复杂
。
现有工艺技术的主要问题是：引入
H2/N2表面处理工艺可以改善钨的选择性生长，但是会损伤高阻器件的高阻层，接续实施的钨的选择性生长的反应气体会腐蚀受到损伤高阻层，导致高阻器件的电阻偏高，均一性变差
。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种高阻器件的钨塞形成方法，用于解决现有技术中钨塞形成对高阻层造成损伤导致高阻器件的电阻偏高且均一性变差的问题
。
[0005]为实现上述目的及其它相关目的，本申请提供一种高阻器件的钨塞形成方法，包括：
[0006]步骤
S1
，提供一衬底，衬底上形成有自下而上层叠的第一层间介质层和覆盖层，第一层间介质层中形成有
M0
金属层；
[0007]步骤
S2
，依次形成高阻层和第二层间介质层；
[0008]步骤
S3
，在第二层间介质层中形成通孔，露出
M0
金属层和部分高阻层；
[0009]步骤
S4
，在露出的
M0
金属层和高阻层上形成保护层；
[0010]步骤
S5
，对通孔实施预处理后，去除保护层；
[0011]步骤
S6
，在通孔中形成钨塞
。
[0012]优选的，形成保护层的步骤包括：通过旋涂工艺在露出的
M0
金属层和高阻层上生长保护层；对形成的保护层实施烘焙处理；对形成的保护层实施冲洗处理
。
[0013]优选的，烘焙处理的工艺条件为：温度
150℃
‑
160℃
，持续时间
3min
‑
3.5min
，在氮气环境下实施
。
[0014]优选的，冲洗处理的清洗液为丙二醇甲醚醋酸酯
。
[0015]优选的，保护层的材料为有机化合物
。
[0016]优选的，采用
H2/N2表面处理工艺实施该预处理
。
[0017]优选的，采用湿法刻蚀工艺去除保护层
。
[0018]优选的，覆盖层的材料为氮化硅，高阻层的材料为氮化钛
。
[0019]优选的，在步骤
S3
中，去除部分
M0
金属层
。
[0020]优选的，形成钨塞的步骤包括：实施钨的选择性生长，在通孔的侧壁和底部形成钨；实施锗离子注入后，沉积钨完全填充通孔；通过研磨工艺去除通孔之外的钨
。
[0021]如上所述，本申请提供的高阻器件的钨塞形成方法，具有以下有益效果：避免在形成钨塞之前对通孔进行的预处理给高阻层造成的损伤，提高器件良率
。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图
。
[0023]图1显示为现有技术中钨塞形成对高阻层造成损伤的器件剖面结构示意图；
[0024]图2显示为本申请实施例提供的高阻器件的钨塞形成方法的流程图；
[0025]图
3A
‑
图
3F
显示为本申请实施例提供的高阻器件的钨塞形成方法中，各步骤完成后形成的器件剖面结构示意图
。
具体实施方式
[0026]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其它优点与功效
。
本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变
。
[0027]下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行清楚
、
完整的描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在不做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围
。
[0028]在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位
、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制
。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
。
[0029]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接
。
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义
。
[0030]此外，下面所描述的本申请不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合
。
[0031]如图1中上图所示，形成用于填充钨塞的接触孔
100
后，露出部分高阻层
101
，实施的
H2/N2处理导致露出的高阻层
101
的氧化和损伤
。
如图1中下图所示，实施的钨的选择性生
长工艺的反应气体腐蚀高阻层
101
，导致形成的钨塞
102
穿透高阻层
101
，造成高阻器件的电阻偏高且均一性变差
。
[0032]为了解决这一问题，本申请提供一种高阻器件的钨塞形成方法...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高阻器件的钨塞形成方法，其特征在于，所述方法包括：步骤
S1
，提供一衬底，所述衬底上形成有自下而上层叠的第一层间介质层和覆盖层，所述第一层间介质层中形成有
M0
金属层；步骤
S2
，依次形成高阻层和第二层间介质层；步骤
S3
，在所述第二层间介质层中形成通孔，露出所述
M0
金属层和部分所述高阻层；步骤
S4
，在所述露出的
M0
金属层和高阻层上形成保护层；步骤
S5
，对所述通孔实施预处理后，去除所述保护层；步骤
S6
，在所述通孔中形成钨塞
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述保护层的步骤包括：通过旋涂工艺在所述露出的
M0
金属层和高阻层上生长保护层；对形成的所述保护层实施烘焙处理；对形成的所述保护层实施冲洗处理
。3.
根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烘焙处理的工艺条件为：温度
150℃
‑
160℃<...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵琦，伏广才，朱瑜杰，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：