[发明专利]包括金属粘附和阻挡结构的半导体器件及其形成方法

说明书

公开了包括金属粘附和阻挡结构的半导体器件及其形成方法。半导体器件的实施例包括电连接至半导体本体的金属结构。金属粘附和阻挡结构位于金属结构与半导体本体之间。金属粘附和阻挡结构包括包含钛和钨的层、以及在包含钛和钨的层上的包含钛、钨和氮的层。

技术领域

本公开涉及包括金属粘附和阻挡结构的半导体器件和形成半导体器件的方法。

背景技术

金属化是半导体技术中的关键要素。金属化负责半导体芯片内外的电流传输以及半导体芯片的操作期间产生的热的去除。金属粘附和阻挡结构的目的是在金属化部与诸如半导体本体等支承结构之间提供粘附，并且防止金属原子从金属结构扩散到半导体衬底中。期望在期望的时间跨度上改善阻挡和粘附特性的可靠性，减少由于缺陷和颗粒造成的阻挡特性的损害，以及提高屏蔽阻挡缺陷的能力。

发明内容

该目的通过独立权利要求的主题来实现。从属权利要求涉及进一步的实施例。

本公开涉及一种半导体器件。该半导体器件包括电连接至半导体本体的金属结构。该半导体器件还包括在金属结构与半导体本体之间的金属粘附和阻挡结构。金属粘附和阻挡结构包括包含钛和钨的层、以及在该包含钛和钨的层上的包含钛、钨和氮的层。

本公开还涉及一种包括电连接至半导体本体的金属结构的半导体器件。该半导体器件还包括在金属结构与半导体本体之间的金属粘附和阻挡结构，其中金属粘附和阻挡结构包括包含铝的层、以及在该包含铝的层上的Ti/TiN。

本公开还涉及一种制造半导体器件的方法。该方法包括在半导体本体上形成金属粘附和阻挡结构。该方法还包括在金属粘附和阻挡结构上形成金属结构。金属粘附和阻挡结构的形成包括形成包含钛和钨的层，以及在该包含钛和钨的层上形成包含钛、钨和氮的层。

本领域技术人员在阅读下面的详细说明和查看附图时将认识到附加的特征和优点。

附图说明

附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且附图被并入且构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。本发明的其它实施例和预期的优点将容易地理解，因为通过参考下面的详细说明，它们变得更好理解。

图1是包括电连接至半导体本体的金属结构以及在金属结构与半导体本体之间的金属粘附和阻挡结构的半导体器件的部分的一个实施例的示意性剖面图。

图2是包括电连接至半导体本体的金属结构以及在金属结构与半导体本体之间的金属粘附和阻挡结构的半导体器件的部分的另一实施例的示意性剖面图。

图3是包括与半导体本体306的低p掺杂的半导体区域电连接的金属结构的半导体器件的部分的另一实施例的示意性剖面图。

图4是用于示出制造半导体器件的方法的示意性流程图。

图5是用于说明基于缺陷屏蔽的可靠性改进的半导体本体上的金属粘附和阻挡结构的示意性剖面图。

具体实施方式

在以下详细说明中，参考了附图，附图形成以下详细说明的一部分并且附图中通过图示的方式示出了可以实践本公开的具体实施例。应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以进行结构或逻辑改变。例如，针对一个实施例示出或描述的特征可以在其它实施例上使用或结合其它实施例使用，以产生另一实施例。本公开旨在包括这样的修改和变型。使用特定语言来描述示例不应被解释为限制所附权利要求的范围。附图不是按比例绘制的，并且仅用于说明目的。为了清楚起见，如果没有另外说明，则相同的元件在不同附图中用对应的附图标记表示。

术语“具有”、“含有”、“包括”、“包含”等是开放性的，并且这些术语指示所述结构、元件或特征的存在，但不排除附加元件或特征的存在。除非上下文另有明确说明，否则冠词“一”、“一个”和“该”旨在包括复数以及单数。