半导体结构的后处理方法以及半导体结构与流程

专利检索2026-07-24  4


本申请涉及半导体集成电路制造,具体涉及一种半导体结构的后处理方法以及半导体结构。


背景技术:

1、半导体后段金属互连是半导体工艺中的一个重要环节,它承担着将芯片内部不同功能模块连接起来的任务。金属互连是一种使用金属接触孔或互连线等互连结构将半前段工艺制造而成的半导体器件连接起来的技术,它能够实现电子信号的传输、功耗的降低以及整个芯片功能的实现。

2、随着半导体器件尺寸的不断缩小,金属互连结构中的互联延迟是影响器件性能的主要因素,相关技术通常通过金属铜取代铝以期待降低互连线电阻,但是铜由于自身容易被氧化的特性,仍旧使得铜互连结构具有较大的互连电阻,因此如何降低铜互连结构的互连电阻以降低互联延迟,成为本领域亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、本申请提供了一种半导体结构的后处理方法以及半导体结构,可以降低相关技术中互联延迟的问题。

2、为了解决背景技术中所述的技术问题,本申请的第一方面提供一种半导体结构的后处理方法,所述半导体结构的后处理方法包括:

3、提供铜互连层的半导体结构,所述铜互连层包括介质层和形成于所述介质层中的铜互连结构;

4、使得所述半导体结构浸泡在氦气氛围中,去除所述介质层中的水汽;

5、使得所述半导体结构浸泡在氨气氛围中,去除铜互连结构表面的氧化物;

6、使得所述半导体结构浸泡在甲硅烷气体氛围中,与铜互连结构表面的铜反应形成铜硅化合物层;

7、沉积形成盖帽层,所述盖帽层覆盖在所述铜互连层上,所述铜硅化合物层与所述盖帽层接触。

8、可选地,所述使得所述半导体结构浸泡在甲硅烷气体氛围中,与铜互连结构表面的铜反应形成铜硅化合物层的步骤,包括:

9、使得所述半导体结构浸泡在温度为200℃至450℃的甲硅烷气体氛围中不超过120秒时长,与铜互连结构表面的铜反应形成厚度不超过100a的铜硅化合物层。

10、可选地,所述使得所述半导体结构浸泡在氦气氛围中,去除所述介质层中的水汽的步骤包括:

11、使得所述半导体结构浸泡在温度为200℃至450℃的氦气氛围中不超过120秒的时长,去除所述介质层中的水汽。

12、可选地,所述使得所述半导体结构浸泡在氨气氛围中,去除铜互连结构表面的氧化物的步骤,包括:

13、使得所述半导体结构浸泡在温度为200℃至450℃的氨气氛围中不超过120秒的时长,去除铜互连结构表面的氧化物。

14、可选地,在所述使得所述半导体结构浸泡在甲硅烷气体氛围中,与铜互连结构表面的铜反应形成铜硅化合物层的步骤完成后,在所述沉积形成盖帽层,所述盖帽层覆盖在所述铜互连层上,所述铜硅化合物层与所述盖帽层接触的步骤进行前,还进行以下步骤:

15、沉积形成sab层,所述sab层覆盖在所述铜互连层上;所述盖帽层覆盖在所述sab层上。

16、为了解决背景技术中所述的技术问题,本申请的第二方面提供一种半导体结构,所述半导体结构如本申请第一方面所述的半导体结构的后处理方法制备而成,包括:

17、铜互连层的半导体结构,所述铜互连层包括介质层和形成于所述介质层中的铜互连结构;

18、铜硅化合物层,所述铜硅化合物层形成于所述铜互连结构的表面;

19、盖帽层,所述盖帽层覆盖在所述铜互连层上,所述铜硅化合物层与所述盖帽层接触。

20、可选地,所述铜硅化合物层的厚度不超过100a。

21、可选地,还包括sab层,所述sab层覆盖在所述铜互连层上,所述盖帽层覆盖在所述sab层上。

22、本申请技术方案,至少包括如下优点:本申请提供的半导体结构的后处理方法及其制作而成的半导体结构,能够降低其中铜互连结构的电阻,降低器件的互联延迟。



技术特征:

1.一种半导体结构的后处理方法,其特征在于,所述半导体结构的后处理方法包括:

2.如权利要求1所述的半导体结构的后处理方法,其特征在于,所述使得所述半导体结构浸泡在甲硅烷气体氛围中,与铜互连结构表面的铜反应形成铜硅化合物层的步骤,包括:

3.如权利要求1所述的半导体结构的后处理方法,其特征在于,所述使得所述半导体结构浸泡在氦气氛围中,去除所述介质层中的水汽的步骤包括:

4.如权利要求1所述的半导体结构的后处理方法,其特征在于,所述使得所述半导体结构浸泡在氨气氛围中,去除铜互连结构表面的氧化物的步骤,包括:

5.如权利要求1所述的半导体结构的后处理方法,其特征在于,在所述使得所述半导体结构浸泡在甲硅烷气体氛围中,与铜互连结构表面的铜反应形成铜硅化合物层的步骤完成后,在所述沉积形成盖帽层,所述盖帽层覆盖在所述铜互连层上,所述铜硅化合物层与所述盖帽层接触的步骤进行前,还进行以下步骤:

6.一种半导体结构,其特征在于,所述半导体结构由权利要求1至5中任意一项所述的半导体结构的后处理方法制备而成,包括:

7.如权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,所述铜硅化合物层的厚度不超过100a。

8.如权利要求6所述的半导体结构,其特征在于,还包括sab层,所述sab层覆盖在所述铜互连层上,所述盖帽层覆盖在所述sab层上。


技术总结
本申请涉及半导体集成电路制造技术领域,具体涉及一种半导体结构的后处理方法以及半导体结构。半导体结构的后处理方法包括:提供铜互连层的半导体结构,铜互连层包括介质层和形成于介质层中的铜互连结构;使得半导体结构浸泡在氦气氛围中,去除介质层中的水汽;使得半导体结构浸泡在氨气氛围中,去除铜互连结构表面的氧化物;使得半导体结构浸泡在甲硅烷气体氛围中,与铜互连结构表面的铜反应形成铜硅化合物层;沉积形成盖帽层,盖帽层覆盖在铜互连层上,铜硅化合物层与盖帽层接触。该半导体结构的后处理方法以及半导体结构可以降低相关技术中互联延迟的问题。

技术研发人员:王京,冯冰,孙少俊,黄鹏
受保护的技术使用者:华虹半导体(无锡)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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