[发明专利]用于不具有钛衬垫的MOL互连的装置

说明书

本发明涉及用于不具有钛衬垫的MOL互连的装置。揭示了数种方法、设备及系统用于制造半导体装置，其包含半导体基板；在该半导体基板上方的氧化物层；设置于该氧化物层内的含钨的第一金属组件；在该氧化物层上方的层间电介质(ILD)，其中，该层间电介质包含沟槽，以及该沟槽的底部包含该第一金属组件的顶部的至少一部分；设置于该沟槽的侧壁及底部上的阻障材料；以及设置于该沟槽中的第二金属组件。

本申请是申请号为201611020045.0、申请日为2016年11月18日、发明名称为“用于不具有钛衬垫的MOL互连的方法及系统”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明内容大体有关于精密半导体装置的制造，且更特别的是，有关于用于在半导体装置中制备不具有钛衬垫的MOL互连的各种方法、结构及系统。

背景技术

半导体装置的制造需要许多离散的制程步骤以便从半导体原料生产出已封装好的半导体装置。从初始成长半导体材料、把半导体晶体切成个别的晶圆、经过数种制造阶段(蚀刻、掺杂、离子植入、或其类似者)、一直到已完成装置的封装与最终测试，有各种不同的专用制程，以致于该等制程要在各有不同控制方案的不同制造场所中执行。

一般而言，使用半导体制造工具，例如曝光工具或步进器(stepper)，对一群(有时被称为一批)的半导体晶圆执行一组加工步骤。例如，可对半导体晶圆执行蚀刻制程以形塑半导体晶圆上的物件，例如各自用作晶体管的栅极的多晶硅线路。作为另一实施例，可形成用作使半导体晶圆上的传导区互相连接的传导线路的多条金属线路，例如，铝或铜。以此方式，可制成集成电路芯片。

用于制造当今半导体装置的已知技术是于第一金属组件上设置元素钛层。如图1(现有技术)所示，在沉积阻障材料162及第二金属组件160于钛层上时，该钛层经受会形成氧化钛152的吸氧作用(oxygen gettering)。

可惜，第一金属组件150与第二金属组件160之间存在氧化钛152产生许多不合意结果。其一是，氧化钛152增加第一金属组件150/氧化钛152/第二金属组件160结构的接触电阻。另一是，钛的吸氧作用由于钛金属悬空而导致第二金属组件160中形成空隙166。这两个结果损及半导体装置100的效能。

因此，亟须一种方法用于形成包含第一金属组件及第二金属组件的半导体装置，相对于如图1所示的现有技术装置，它有较低的电阻及减少的空隙形成物。

本发明内容可应付及/或至少减少与上述一或多个现有技术问题及/或提供以上所列的一或多个合意特征。

发明内容

为供基本理解本发明的一些方面，提出以下简化的总结。此总结并非本发明的穷举式总览。它不是想要识别本发明的关键或重要元件或者是描绘本发明的范畴。唯一的目的是要以简要的形式提出一些概念作为以下更详细的说明的前言。

大体上，本发明内容针对一种半导体装置，其包含半导体基板；在该半导体基板上方的氧化物层；设置于该氧化物层内的含钨的第一金属组件；在该氧化物层上方的层间电介质(ILD)，其中，该层间电介质包含沟槽，以及该沟槽的底部包含该第一金属组件的顶部(top)的至少一部分；设置于该沟槽的侧壁及底部上的阻障材料；以及设置于该沟槽中的第二金属组件。本发明内容也针对用于制造此一半导体装置的各种方法、设备及系统。

附图说明

参考以下结合附图的说明可明白本发明内容，其中类似的元件是以相同的附图标记表示。

图1的非写实横截面图图示现有技术所熟知的半导体装置；

图2A的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第一加工阶段之后的半导体装置；

图2B的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第二加工阶段之后的图2A的半导体装置；

图2C的非写实横截面图根据本文具体实施例图示第三加工阶段之后的图2A至图2B的半导体装置；