[发明专利]半导体装置的形成方法

说明书

本公开涉及一种半导体装置的形成方法，该方法包括将晶圆置于晶圆支架上；沉积膜于晶圆的正面上；以及在沉积该膜时，同时经由重分布器中的多个端将气体吹至晶圆的背面上。气体是氮气、氦气、氖气、或上述的组合。

技术领域

本发明实施例涉及半导体装置的形成方法，更特别地涉及沉积导电层的 方法。

背景技术

半导体装置已用于多种电子应用，比如个人电脑、手机、数码相机、与 其他电子设备。半导体装置的制作方法通常为依续沉积绝缘或介电层、导电 层、与半导体层的材料于半导体基板上，并采用微影图案化多种材料层，以 形成电路构件与单元于半导体基板上。

半导体产业创新半导体技术如不断缩小最小结构尺寸、三维晶体管结构 (如鳍状场效晶体管)、增加内连线层的数目、以及堆叠于半导体基板上的内 连线层中的非半导体存储器(如铁电随机存取存储器与磁性随机存取存储 器)，以持续增加集成电路中的电子构件(如晶体管、二极管、电阻、电容、 或类似物)的密度。磁性随机存取存储器的基本存储单元为磁穿隧接面。高 构件密度可实现单芯片系统概念，其中多个功能区块如中央处理器、快取存 储器(如静态随机袸取存储器)、类比(模拟)及/或射频功能、与存储器非 易失性存储器(如快闪存储器、铁电随机存取存储器、或磁性随机存取存储 器)可整合于单一集成电路上，其通常称作芯片。将多种功能整合于一芯片 上，通常在形成与整合多种电子构件与晶体管结构时面临新的挑战。

物理气相沉积制程与化学气相沉积制程已泛用于形成集成电路的层状物 的沉积制程。在物理气相沉积制程或化学气相沉积制程中，通常将晶圆置于 真空腔室中，并置于电子晶圆座上。在进行物理气相沉积制程时，亦将靶材 置于晶圆上。将制程气体导入真空腔室。物理气相沉积制程或化学气相沉积 制程可伴随产生等离子体。

发明内容

本发明一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：将晶圆置于晶圆 支架上；沉积膜于晶圆的正面上；以及在沉积膜时，同时经由重分布器中的 多个端将气体吹至晶圆的背面上，其中气体是氮气、氦气、氖气、或上述的 组合。

本发明一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：沉积第一含金属 层于晶圆上，且在沉积第一含金属层时将第一背侧气体吹至晶圆背侧上；以 及沉积第二含金属层于第一含金属层上，且在沉积第二含金属层时将第二背 侧气体吹至晶圆背侧上，而第一背侧气体与第二背侧气体不同。

本发明一实施例提供的半导体装置的形成方法，包括：形成底电极层于 基板上，其中形成底电极层的步骤包括物理气相沉积，其包括：自靶材溅镀 金属，其中溅镀时自第一气体产生等离子体；以及将第二气体导至基板背面 上，其中第二气体是氮气、氦气、氖气、或上述的组合；形成磁穿隧接面层 于底电极层上；形成顶电极层于磁穿隧接面层上；以及图案化顶电极层、磁 穿隧接面层、以及底电极层，以形成磁性随机存取存储器单元。

附图说明

图1是一些实施例中，集成电路的半导体基板与多层内连线结构的剖视 图。

图2至图6是一些实施例中，采用磁穿隧接面存储单元的磁性随机存取 存储器单元在制作的多种早期阶段的剖视图。

图7是进行物理气相沉积制程或化学气相沉积制程于其中的真空腔室的 剖视图。

图8a至图8d是将气体吹至晶圆背面上所用的一些出口图案。

图9至图15是一些实施例中，采用磁穿隧接面存储单元的磁性随机存 取存储器单元在制作的多种后期阶段的剖视图。

附图标记说明：

34 介电间隔物

36 保护介电覆盖层

38 磁性随机存取存储器填充层

50 基板

54 源极与漏极区