[发明专利]金属层结构及其制作方法、半导体结构及其制作方法

说明书

本发明公开了一种金属层结构及其制作方法、半导体结构及其制作方法，本发明通过在一基底上形成第一阻挡层和在所述第一阻挡层上形成一导电层的步骤之间，增加对所述第一阻挡层进行等离子体处理工艺，不仅可以减少所述第一阻挡层表面的碳含量，降低金属层结构的接触电阻，而且为后续导电层的形成提供一个良好的生长界面，有利于后续导电层的晶粒均匀生长。从而，得到表面平整的金属层结构，有利于半导体结构的后续工艺，提高半导体结构的良率和性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，特别涉及一种金属层结构及其制作方法、半导体结构及其制作方法。

背景技术

在半导体制造的后端工艺(back-end-of-line，BEOL)中，在半导体的器件层上会形成金属互连层结构，金属互连层结构包括若干层金属层结构和若干个通孔结构。然而，在现有技术中，金属层结构中的金属晶粒尺寸(Grain Size)较大，整个金属层结构的表面较粗糙，导致产品表面出现很多类似“皇冠”(凸起)的缺陷，该缺陷严重影响半导体结构的良率和性能。

因此，针对上述技术问题，有必要对提出一种新的金属层结构及其制作方法、半导体结构及其制作方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种金属层结构及其制作方法、半导体结构及其制作方法，通过优化金属层结构的制作方法可以改善金属层结构表面的缺陷，大大提高半导体结构中金属层结构的制程窗口，提高半导体结构的良率和性能。

为解决上述技术问题及相关问题，本发明提供的金属层结构的制作方法包括：

在一基底上形成第一阻挡层；

对所述第一阻挡层进行等离子体处理工艺；

在经过所述等离子体处理工艺后的第一阻挡层上形成一导电层；

在所述导电层上形成第二阻挡层，得到所述金属层结构。

可选的，在所述的金属层结构的制作方法中，利用氢气或者氮气进行所述等离子体处理工艺。

进一步的，在所述的金属层结构的制作方法中，所述等离子体处理工艺的时间为1分钟至15分钟之间。

可选的，在一基底上形成第一阻挡层和对所述第一阻挡层进行等离子体处理工艺的步骤之间，还包括对所述第一阻挡层进行一清洗工艺。

进一步的，在所述的金属层结构的制作方法中，所述清洗工艺的时间在1分钟至20分钟之间。

可选的，在所述的金属层结构的制作方法中，所述第一阻挡层为第一氮化钛层。

可选的，在所述的金属层结构的制作方法中，所述导电层包括两层或两层以上的金属层。

进一步的，在经过所述等离子体处理工艺后的第一阻挡层上形成一导电层的步骤包括：在经过所述等离子体处理工艺后的第一阻挡层上形成第一金属层；在所述第一金属层上形成第二金属层，所述导电层包括所述第一金属层和第二金属层。

进一步的，在所述的金属层结构的制作方法中，所述第一金属层和第二金属层均为铝层。

进一步的，在经过所述等离子体处理工艺后的第一阻挡层上形成第一金属层和在所述第一金属层上形成第二金属层的步骤之间，还包括：对所述第一金属层进行一快速原子轰击。

可选的，在所述的金属层结构的制作方法中，所述快速原子轰击为Ar原子轰击。

进一步的，在所述的金属层结构的制作方法中，所述Ar原子轰击的时间在1秒至1分钟之间。

可选的，在所述的金属层结构的制作方法中，所述第二阻挡层为复合层。