【技術實現步驟摘要】
本申請涉及半導體制造，具體涉及一種半導體器件的制備方法。
技術介紹
1、在傳統金屬互連結構的后段工藝中，常用堆疊的tan和ta作為深通孔(深溝槽)側壁上的擴散阻擋層。從工藝集成角度來看，tan薄膜不易離化、較難施加偏壓定向沉積，導致tan的臺階覆蓋性較差，容易在通孔的頂端邊角位置形成over-hang(懸置)進而導致后續在通孔中電鍍銅等金屬材料時容易在銅金屬中產生孔洞(空洞)缺陷，并且tan薄膜的黏附性較差容易從深通孔側壁上剝落，因此傳統擴散阻擋層會對后段傳統金屬互連結構的可靠性造成較大的影響。
技術實現思路
1、本申請提供了一種半導體器件的制備方法，可以解決傳統金屬互連結構的后段工藝中，擴散阻擋層黏附性較差容易剝落、擴散阻擋層臺階覆蓋性較差容易在通孔頂端邊角位置形成over-hang進而導致填充的金屬中發生空洞缺陷等問題中的至少一個問題。
2、本申請實施例提供了一種半導體器件的制備方法，包括：
3、提供一襯底，所述襯底上形成有介質層，所述介質層中形成有深溝槽；
4、采用離化金屬物理氣相沉積工藝并對所述襯底施加一定的偏壓，在所述介質層上以及所述深溝槽的側壁和底壁上形成金屬緩沖層；
5、采用氮氣等離子體對所述金屬緩沖層表面進行氮化處理，以在所述金屬緩沖層表面形成第一阻擋層；
6、采用離化金屬物理氣相沉積工藝并對所述襯底施加一定的偏壓，在所述第一阻擋層上形成第二阻擋層；以及
7、采用反濺射工藝去除所述深溝槽底壁上的
8、可選的，在所述半導體器件的制備方法中，采用離化金屬物理氣相沉積工藝并對所述襯底施加一定的偏壓，在所述介質層上以及所述深溝槽的側壁和底壁上形成金屬緩沖層的過程中，對所述襯底施加的偏壓為100v～500v，濺射源輸出的金屬離子密度為1011/cm3～1012/cm3，工藝腔室壓力為10-8torr～10-7torr，工藝溫度為20℃～1000℃。
9、可選的，在所述半導體器件的制備方法中，所述金屬緩沖層的厚度為
10、可選的，在所述半導體器件的制備方法中，采用氮氣等離子體對所述金屬緩沖層表面進行氮化處理，以在所述金屬緩沖層表面形成第一阻擋層的過程中，參與氮化處理的氣體至少包括：氮氣和氫氣，工藝腔室壓力為100pa～800pa，工藝溫度為400℃～700℃，電壓范圍是400v～700v，電流密度為0.5ma/cm2～3ma/cm2。
11、可選的，在所述半導體器件的制備方法中，在對所述金屬緩沖層表面進行氮化處理之后，所述第一阻擋層的厚度為
12、可選的，在所述半導體器件的制備方法中，采用離化金屬物理氣相沉積工藝并對所述襯底施加一定的偏壓，在所述第一阻擋層上形成第二阻擋層的過程中，對所述襯底施加的偏壓為100v～500v，濺射源輸出的金屬離子密度為1011/cm3～1012/cm3，工藝腔室壓力為10-8torr～10-7torr，工藝溫度為20℃～400℃。
13、可選的，在所述半導體器件的制備方法中，所述第二阻擋層的厚度為
14、可選的，在所述半導體器件的制備方法中，所述反濺射工藝的工藝參數包括：刻蝕氣體為氬氣等離子體，襯底偏壓為400v～1000v。
15、可選的，在所述半導體器件的制備方法中，在采用反濺射工藝去除所述深溝槽底壁上的第二阻擋層和第一阻擋層的過程中，所述第二阻擋層中的金屬離子濺射到所述深溝槽側壁上的第一阻擋層上。
16、可選的，在所述半導體器件的制備方法中，在采用反濺射工藝去除所述深溝槽底壁上的第二阻擋層和第一阻擋層之后，所述半導體器件的制備方法還包括：在所述深溝槽中填充金屬材料層。
17、本申請技術方案，至少包括如下優點：
18、本申請首先通過離化金屬物理氣相沉積工藝并對襯底施加偏壓，在深溝槽內壁上形成金屬緩沖層，可以提升臺階覆蓋性以及阻擋層與深溝槽內壁界面的黏附性，避免了第一阻擋層剝落的情況；然后采用氮氣等離子體對金屬緩沖層表面進行氮化處理，以形成第一阻擋層，可以減少over-hang(懸置)的產生，從而避免了后續在深溝槽中沉積金屬材料層出現空洞的情況；接著采用離化金屬物理氣相沉積工藝并對襯底施加偏壓，形成第二阻擋層；最后通過反濺射工藝提高側壁金屬離子的覆蓋率，本申請提供的制備方法提高了后續金屬材料層填充的工藝窗口，進而提高了后段金屬互連結構工藝的可靠性。
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1.一種半導體器件的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，采用離化金屬物理氣相沉積工藝并對所述襯底施加一定的偏壓，在所述介質層上以及所述深溝槽的側壁和底壁上形成金屬緩沖層的過程中，對所述襯底施加的偏壓為100V～500V，濺射源輸出的金屬離子密度為1011/cm3～1012/cm3，工藝腔室壓力為10-8Torr～10-7Torr，工藝溫度為20℃～1000℃。
3.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，所述金屬緩沖層的厚度為
4.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，采用氮氣等離子體對所述金屬緩沖層表面進行氮化處理，以在所述金屬緩沖層表面形成第一阻擋層的過程中，參與氮化處理的氣體至少包括：氮氣和氫氣，工藝腔室壓力為100Pa～800Pa，工藝溫度為400℃～700℃，電壓范圍是400V～700V，電流密度為0.5mA/cm2～3mA/cm2。
5.根據權利要求1或4所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，在對所述金屬緩沖層表面進行氮化處理之后，所述第
6.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，采用離化金屬物理氣相沉積工藝并對所述襯底施加一定的偏壓，在所述第一阻擋層上形成第二阻擋層的過程中，對所述襯底施加的偏壓為100V～500V，濺射源輸出的金屬離子密度為1011/cm3～1012/cm3，工藝腔室壓力為10-8Torr～10-7Torr，工藝溫度為20℃～400℃。
7.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，所述第二阻擋層的厚度為
8.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，所述反濺射工藝的工藝參數包括：刻蝕氣體為氬氣等離子體，襯底偏壓為400V～1000V。
9.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，在采用反濺射工藝去除所述深溝槽底壁上的第二阻擋層和第一阻擋層的過程中，所述第二阻擋層中的金屬離子濺射到所述深溝槽側壁上的第一阻擋層上。
10.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，在采用反濺射工藝去除所述深溝槽底壁上的第二阻擋層和第一阻擋層之后，所述半導體器件的制備方法還包括：在所述深溝槽中填充金屬材料層。
...【技術特征摘要】
1.一種半導體器件的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，采用離化金屬物理氣相沉積工藝并對所述襯底施加一定的偏壓，在所述介質層上以及所述深溝槽的側壁和底壁上形成金屬緩沖層的過程中，對所述襯底施加的偏壓為100v～500v，濺射源輸出的金屬離子密度為1011/cm3～1012/cm3，工藝腔室壓力為10-8torr～10-7torr，工藝溫度為20℃～1000℃。
3.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，所述金屬緩沖層的厚度為
4.根據權利要求1所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，采用氮氣等離子體對所述金屬緩沖層表面進行氮化處理，以在所述金屬緩沖層表面形成第一阻擋層的過程中，參與氮化處理的氣體至少包括：氮氣和氫氣，工藝腔室壓力為100pa～800pa，工藝溫度為400℃～700℃，電壓范圍是400v～700v，電流密度為0.5ma/cm2～3ma/cm2。
5.根據權利要求1或4所述的半導體器件的制備方法，其特征在于，在對所述金屬緩沖層表面進行氮化處理之后，所述第一阻擋層的厚度為<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫冰，朱作華，郭振強，黃鵬，
申請(專利權)人：華虹半導體無錫有限公司，
類型：發明
國別省市：
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