专利名称：一种降低w缺失效应的方法和半导体结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种半导体结构的改进方法，特别涉及一种降低W缺失效应的方法和 半导体结构。
背景技术：
因黄光机台能力限制，晶片边缘的定位精度(Alignment Accurancy)会比晶片中 心的差。这就会造成金属线末端不能很好的覆盖下层金属通孔MVIA，使下层MVIA中的W会 暴露出来，如图1所示。当后段金属进行光阻去除时，所用到的溶剂solvent，例如EKC270 型溶剂会顺着金属的边界流入下层的金属通孔MVIA中与W发生原电池反应。原电池反应中，较活泼的电极是负极(阳极)，较不活泼的电极是正极(阴极)。溶 剂中某阳离子为阴极，得电子，发生还原反应；W为阳极被腐蚀，失电子，发生氧化反应，造 成微通孔打开，会使芯片电路断路造成芯片失效。
发明内容
鉴于上述，需要提供一种方法，降低有可能产生的W缺失的效应。因而，本发明提供了一种降低钨缺失效应的方法，提供一半导体基板，该半导体基 板中具有通孔结构，该通孔结构贯通该半导体基板，该通孔结构中填充钨W，而后在通孔结 构中掺杂活性比钨强的金属或者在该通孔结构上方沉积一层活性比钨强的金属，而后再沉 积上金属层。上述半导体基板的材料为Si02。上述上金属层为Ti。上述通孔连通半导体基板下方的下金属层，上述上金属层上方再沉积介电层和金属层。上述介电层为TiN，金属层为A1。本发明还提出了一种半导体结构，包括一半导体基板，该半导体基板中具有通孔 结构，该通孔结构贯通该半导体基板，该通孔结构中填充有钨W，在通孔结构中掺杂有活性 比钨强的金属或者在该通孔结构上方沉积有一层活性比钨强的金属，上金属层沉积在通孔 结构上方。利用本发明的方法和半导体结构，利用一种活性强于钨的金属，当发生原电池反 应时，该活泼金属被腐蚀，从而使钨被保护，能降低W缺失的效应。下面结合附图，对本发明的具体实施方式
作进一步的详细说明。对于所属技术领 域的技术人员而言，从对本发明的详细说明中，本发明的上述和其他目的、特征和优点将显 而易见。
图1是现有技术中形成的引导W缺失的示意图。
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图2是现有技术中的晶片的剖面图。图3是本发明一较佳实施例的通孔处的晶片的剖面图。图4是本发明另一较佳实施例的通孔处的晶片的剖面图。图5是本发明一较佳实施例的晶片的剖面图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明所述的降低Wu缺失效应的方法和半导体结 构作进一步的详细说明。本发明一较佳实施例的一种降低钨缺失效应的方法，提供一半导体基板，该半导 体基板中具有通孔结构11，而后，该通孔结构11中填充金属，填充的金属中主要为钨W， 还掺杂有活性比钨强的金属，而后，在该半导体基板上方沉积一层上金属层，在本实施方式 中，沉积的上金属层为Ti层12，再沉积TiN层13和A1层14。沉积方法例如为物理气相沉 积PVD方法，Ti/TiN作用是增强AL和Si02的黏附力以及做后段蚀刻的终止层。本发明一较佳实施例的一种通孔处的半导体结构如图3所示，包括一半导体基 板，该半导体基板中具有通孔结构11，该通孔结构11中填充有钨W以及活性比钨强的金属； 在该半导体基板上方沉积有一层Ti层12，TiN层13和A1层14。本发明另一较佳实施例的一种降低钨缺失效应的方法，提供一半导体基板，该半 导体基板中具有通孔结构11，而后，该通孔结构11中填充金属，填充的金属中主要为钨W， 而后，在该半导体基板上方沉积一层金属，该金属活性比钨强，例如A1，再沉积上金属层，在 本实施方式中，沉积的上金属层为Ti层12，再沉积TiN层13和A1层14。沉积方法例如为 物理气相沉积PVD方法。本发明另一较佳实施例的一种通孔处的半导体结构如图4所示，包括一半导体基 板，该半导体基板中具有通孔结构11，该通孔结构11中填充有钨W ；在该半导体基板上方沉 积一层金属21，该金属活性比钨强，例如A1，在该半导体基板上方沉积有一层Ti层12，TiN 层13和A1层14。本发明另一较佳实施例的半导体结构如图5所示，该半导体结构中包括半导体基 板24，半导体基板24中具有通孔结构11，通孔结构上方具有金属层，该金属层22包括上金 属层、TiN层等，通孔结构11与下方的下金属层23连通，这样得到的结构中，即使发生原电 池反应，也只有活泼金属A1会被腐蚀，从而被消耗，W仍得以保留。原有的半导体结构中， 因机台能力限制，晶片边缘的定位精度(Alignment Accurancy)会比晶片中心的差。这就 会造成金属线，也就是上金属层的末端不能很好的覆盖下层的通孔结构，使下层的MVIA中 的钨W会暴露出来。结合图5，可能在机台能力限制下，上层的金属层22对准精度变差，使 右侧通孔结构可能没有被上层金属覆盖住，导致露出来。当后段金属进行光阻去除时，所用 到的溶剂会顺着金属的边界流入下层的金属通孔结构MVIA中与钨发生原电池反应，使钨 被腐蚀，造成通孔结构MVIA断路，芯片功能失效。通过添加第二种金属，金属活性强于钨， 当发生原电池反应时，该活泼金属被腐蚀，从而使钨被保护。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱 离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换的，均应涵盖在本发明的权利要 求的保护范围当中。
权利要求
一种降低钨缺失效应的方法，其特征在于提供一半导体基板，该半导体基板中具有通孔结构，该通孔结构贯通该半导体基板，该通孔结构中填充钨W，而后在通孔结构中掺杂活性比钨强的金属或者在该通孔结构上方沉积一层活性比钨强的金属，而后再沉积上金属层。
2.根据权利要求1所述的一种降低钨缺失效应的方法，其特征在于，上述半导体基板 的材料为Si02。
3.根据权利要求2所述的一种降低钨缺失效应的方法，其特征在于，上述上金属层为Ti。
4.根据权利要求3所述的一种降低钨缺失效应的方法，其特征在于，上述通孔连通半 导体基板下方的下金属层，上述上金属层上方再沉积介电层和金属层。
5.根据权利要求4所述的一种降低钨缺失效应的方法，其特征在于，上述介电层为 TiN，金属层为A1。
6.一种半导体结构，其特征在于包括一半导体基板，该半导体基板中具有通孔结构， 该通孔结构贯通该半导体基板，该通孔结构中填充有钨W，在通孔结构中掺杂有活性比钨强 的金属或者在该通孔结构上方沉积有一层活性比钨强的金属，上金属层沉积在通孔结构上 方。
7.根据权利要求6所述的一种半导体结构，其特征在于，上述半导体基板的材料为 Si02。
8.根据权利要求7所述的一种半导体结构，其特征在于，上述上金属层为Ti。
9.根据权利要求8所述的一种半导体结构，其特征在于，上述通孔连通半导体基板下 方的下金属层，上述上金属层上方再沉积介电层和金属层。
10.根据权利要求9所述的一种半导体结构，其特征在于，上述介电层为TiN，金属层为A1。
全文摘要
一种降低钨缺失效应的方法及半导体结构，该方法包括提供一半导体基板，该半导体基板中具有通孔结构，该通孔结构贯通该半导体基板，该通孔结构中填充钨W，而后在通孔结构中掺杂活性比钨强的金属或者在该通孔结构上方沉积一层活性比钨强的金属，而后再沉积上金属层。利用本发明的方法和半导体结构，能降低W缺失的效应。
文档编号H01L21/3205GK101853805SQ200910133318
公开日2010年10月6日 申请日期2009年3月31日 优先权日2009年3月31日
发明者初曦, 胡成仕, 高永亮 申请人:和舰科技(苏州)有限公司