半导体结构及其制造方法与流程

本揭露实施例涉及半导体结构及其制造方法。

背景技术：

高电压晶体管是可在高供应电压下操作的半导体装置。包含高电压晶体管的高电压集成电路广泛用于显示驱动器的应用中。例如，高电压晶体管可集成于栅极驱动器ic中以供应显示信号到高电压显示器。

在制造高电压显示器期间应用常规氢氟化物蒸汽(hf)操作。然而，归因于铜线与钝化层之间的不良粘着，高电压显示器结构易于在氢氟化物蒸汽(hf)操作之后遭受钝化膜分层。另外，氢氟化物蒸汽(hf)还可引发钝化侧壁或经氧化钝化侧壁上的横向孔。

技术实现要素：

本揭露的实施例涉及一种半导体结构，其包括：金属层；粘着增强层，其在所述金属层上方；介电质堆叠，其在所述粘着增强层上方；接触件，其穿透所述介电质堆叠、所述粘着增强层并与所述金属层连接；阻障层，其放置于所述接触件与所述介电质堆叠之间；及高k介电层，其放置于所述接触件与所述阻障层之间。

本揭露的实施例涉及一种高电压显示器结构，其包括：半导体驱动器；其包括：金属层；粘着增强层，其在所述金属层上方；介电质堆叠，其在所述粘着增强层上方；接触件，其穿透所述介电质堆叠、所述粘着增强层并与所述金属层连接；阻障层，其放置于所述接触件与所述介电质堆叠之间；高k介电层，其放置于所述接触件与所述阻障层之间；及玻璃衬底，其包括导电垫，其中所述玻璃衬底透过所述接触件及所述导电垫接合到所述半导体驱动器。

本揭露的实施例涉及一种形成半导体结构的方法，其包括：形成金属层；通过硅化物操作在所述金属层上方形成粘着增强层；在所述粘着增强层上方形成介电质堆叠；通过去除介电质堆叠的与所述金属层对准的部分而在所述介电质堆叠中形成沟槽；形成适形于所述沟槽的侧壁的阻障层；形成适形于所述阻障层的高k介电层；及在所述沟槽中形成接触件并使其连接到所述金属层。

附图说明

当结合附图阅读时从以下详细描述最佳理解本公开的方面。应注意，根据业界中的标准实践，各种构件未按比例绘制。事实上，为了清楚论述起见，可任意增大或减小各种构件的尺寸。

图1a及图1b是根据本公开的一些实施例的半导体结构的剖面。

图2a及图2b是根据本公开的一些实施例的高电压显示器结构的剖面。

图3a及图3b是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。

图4到图6是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。

图7a、图7b及图7b'是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。

图8a及图8b是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。

图9a及图9b是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。

图10a及图10b是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。

图11a及图11b是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。

图12a及图12b是根据本公开的一些实施例的处于各个阶段的半导体结构的剖面。

具体实施方式

以下揭露内容提供用于实施本公开的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件及布置的特定实例以简化本公开。当然，此些仅为实例且不旨在限制。举例来说，在下列描述中的第一构件形成于第二构件上方或上可包含其中所述第一构件及所述第二构件经形成直接接触的实施例，且还可包含其中额外构件可形成在所述第一构件与所述第二构件之间，使得所述第一构件与所述第二构件可不直接接触的实施例。另外，本公开可在各种实例中重复元件符号及/或字母。此重复出于简化及清楚的目的，且本身不指示所论述的各项实施例及/或配置之间的关系。

此外，为便于描述，可在本文中使用例如“在…下面”、“在…下方”、“下”、“在…上方”、“上”及类似者的空间相对术语来描述一个元件或构件与另一(些)元件或构件的关系，如图中绘示。空间相对术语旨在涵盖除在图中描绘的定向以外的使用或操作中的装置的不同定向。设备可依其它方式经定向(旋转90度或按其它定向)且本文中使用的空间相对描述符同样可相应地解释。

尽管阐述本公开的宽广范围的数字范围及参数是近似值，然而特定实例中所阐述的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值本质上含有必然由各自测试测量中发现的标准偏差所引起的特定误差。而且，如本文中所使用，术语“大约”一般意谓在给定值或范围的10％、5％、1％或0.5％内。替代性地，在由一般技术人员考虑时术语“大约”意谓在平均值的可接受标准误差内。除了操作/工作实例，或除非另有明确指定，否则所有数字范围、量、值及百分比(例如用于本文中所公开的材料数量、持续时间、温度、操作条件、量的比率及其类似者的所述数字范围、量、值及百分比)应理解为在所有例项中通过术语“大约”修改。因此，除非有相反说明，否则本公开及随附揭露权利要求书中所阐述的数字参数为可视需要改变的近似值。起码，各数字参数应至少鉴于所报告的有效数字的数目及通过应用普通舍入技术而理解。范围在本文中可表示为从一端点到另一端点或介于两个端点之间。除非另有指定，否则本文中所公开的所有范围包含端点。

常规显示器结构包含沉积于金属线上方进一步通过高k(介电常量)氧化物层覆盖的氧化物-氮化物堆叠。然而，在将显示驱动器接合到衬底之后应用氢氟化物蒸汽(hf)操作时，所述氢氟化物蒸汽(hf)趋于引发在大部分氧化物或氮化物层处的横向凹槽。因此，可横向蚀刻高k氧化物层与氧化物-氮化物堆叠之间的接口。氢氟化物蒸汽(hf)还可引发氧化物-氮化物堆叠的侧壁上的横向孔。此外，氮化物层上的横向蚀刻可引发铜线与氮化物层之间的不良粘着，因此高电压显示器结构易于在所述氢氟化物蒸汽(hf)操作之后遭受分层。另外，在沉积高k氧化物层期间，氧化物-氮化物堆叠可通过氧化剂(例如含水前体)氧化。

本公开提供一种半导体结构、一种高电压显示器结构及一种用于形成所述半导体结构的方法。

参考图1a，图1a是根据本公开的一些实施例的半导体结构100的剖面。金属层101放置于至少一晶体管结构(图1a中未展示)上方。在一些实施例中，本文中提及的金属层包含由铜或铜合金组成的金属线及金属通孔。不同金属层中的金属线及金属通孔形成由大体上纯铜(例如，其中铜的重量百分比大于约90％或大于约95％)或铜合金组成的互连结构，且可使用单镶嵌及/或双镶嵌过程形成。金属线及金属通孔可或可不大体上无铝。互连结构包含多个金属层。在一些实施例中，金属层101形成于金属间介电质(imd)127中，imd127可由氧化物形成，例如未掺杂硅酸盐玻璃(usg)、氟化硅酸盐玻璃(fsg)、低k介电材料或类似者。所述低k介电材料可具有低于3.8的k值，但imd127的介电材料也可接近3.8。在一些实施例中，低k介电材料的k值低于约3.0，且可低于约2.5。金属层101可通过各种技术形成，例如，电镀、无电式电镀、高密度离子化金属等离子体(imp)沉积、高密度电感耦合等离子体(icp)沉积、溅镀、物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、低压化学气相沉积(lpcvd)、等离子体辅助化学气相沉积(pecvd)及类似者。

在一些实施例中，粘着增强层103放置于金属线101上方。在一些实施例中，粘着增强层103可包含铜、硅化物、金属硅化物、铜硅合金或类似者。介电质堆叠102放置于粘着增强层103上方。在一些实施例中，介电质堆叠102可包含与粘着增强层103介接的富硅氮化硅(富sisin)层102'。粘着增强层103可有助于改进介电质堆叠102与金属线101之间的粘着，以提供抵抗施加于介电质堆叠102及金属线101上的屈服力的较高屈服强度。在一些实施例中，粘着增强层103拥有在从50埃到约100埃的范围内的厚度t1。如果厚度t1比所述范围薄，那么粘着增强层103无法提供足以抵抗屈服力的屈服强度；而厚度t1比所述范围厚可引发影响结构的导电率的较高电阻。

接触件120穿透介电质堆叠102、粘着增强层103并与金属层101连接。在一些实施例中，接触件120具有大体上恒定宽度，如图1a中所展示。阻障层111围绕接触件120且使接触件120与介电质堆叠102横向间隔。在一些实施例中，阻障层111的部分是在介电质堆叠102上方。在一些实施例中，阻障层111可包含氮化钛(tin)、氮氧化钛(tion)、其组合或类似者。高k介电层112放置于阻障层111及介电质堆叠102上方同时围绕接触件120。高k介电层112进一步使接触件120与阻障层111横向间隔。在一些实施例中，接触件120包含一或多种类型的高导电率金属，例如，镍(ni)、金(au)、镍(ni)及金(au)的组合或类似者。在一些实施例中，高k介电层112可包含氧化铝(al2o3)。然而，高k介电层112的材料并不限于此。考虑常规用作氢氟酸蒸汽蚀刻过程的蚀刻停止的任何材料。在一些实施例中，半导体结构100可用作高电压显示器的半导体驱动器。

而在一些其它实施例中，参考图1b，根据本公开的一些实施例的半导体驱动器100'的剖面，接触件120的接近金属层101的部分具有第一宽度w1，第一宽度w1比接触件120的远离金属层101的部分的第二宽度w2窄。阻障层111围绕接触件120且使接触件120与介电质堆叠102横向间隔。在一些实施例中，阻障层111的部分是在介电质堆叠102上方。在一些实施例中，阻障层111可包含氮化钛(tin)、氮氧化钛(tion)、其组合或类似者。高k介电层112放置于阻障层111及介电质堆叠102上方同时围绕接触件120。高k介电层112进一步使接触件120与阻障层111横向间隔。高k介电层112及阻障层111两者在接触件120的远离金属层101的部分下面延伸且横向接触接触件120的接近金属层101的部分。在一些实施例中，接触件120包含一或多种类型的金属，例如，镍(ni)及金(au)组合。在一些实施例中，高k介电层112可包含氧化铝。然而，高k介电层112的材料并不限于此。考虑常规用作氢氟酸蒸汽蚀刻过程的蚀刻停止的任何材料。

参考图2a，图2a是根据本公开的一些实施例的高电压显示器结构的剖面。高电压显示器结构可通过将半导体结构100接合到玻璃衬底21的导电垫22而形成。玻璃衬底21透过接触件120及导电垫22接合到半导体结构100。在一些实施例中，导电垫22可包含导电金属，例如铟(in)。导电垫22可或可不具有与接触件120相同的材料。在一些实施例中，半导体结构100可放置于介电质层23上方。介电质层23可放置于金属线24、一或多个晶体管结构及/或一或多个主动装置(图2a中未展示)上方或围绕其。金属线24可电连接到金属层101且进一步与接触件120及导电垫22耦合。介电质层23的材料可或可不与imd127相同。在一些实施例中，高电压显示器结构可进一步包含邻近于金属线101的一或多个高纵横比沟槽(图2a中未展示)。

参考图2b，图2b是根据本公开的一些实施例的高电压显示器结构的剖面。高电压显示器结构可通过将半导体驱动器100'接合到玻璃衬底21的导电垫22而形成。玻璃衬底21透过接触件120及导电垫22接合到半导体结构100。在一些实施例中，导电垫22可包含导电金属，例如铟(in)。导电垫22可或可不具有与接触件120相同的材料。在一些实施例中，半导体驱动器100'可放置于介电质层23上方。介电质层23可放置于金属线24、一或多个晶体管结构及/或一或多个主动装置(图2b中未展示)上方或围绕其。金属线24可电连接到金属层101且进一步与接触件120及导电垫22耦合。介电质层23的材料可或可不与imd127相同。在一些实施例中，高电压显示器结构可进一步包含邻近于金属线101的一或多个高纵横比沟槽(图2b中未展示)。

图3a到图12b是根据本公开的一些实施例的在各个阶段制造的半导体结构的剖面。在图3a中，在至少一晶体管结构(图3a中未展示)上方放置金属层101。在一些实施例中，本文中提及的金属层包含由铜或铜合金组成的金属线及金属通孔。不同金属层中的金属线及金属通孔形成由大体上纯铜(例如，其中铜的重量百分比大于约90％或大于约95％)或铜合金组成的互连结构，且可使用单镶嵌及/或双镶嵌过程形成。金属线及金属通孔可或可不大体上无铝。互连结构包含多个金属层。在一些实施例中，在金属间介电质(imd)127形成于介电质层23(其可形成于一或多个晶体管结构及/或一或多个主动装置上方)上方时，金属层101形成于金属间介电质(imd)127中。金属间介电质(imd)127可包含氧化物，例如未掺杂硅酸盐玻璃(usg)、氟化硅酸盐玻璃(fsg)、低k介电材料或类似者。所述低k介电材料可具有低于3.8的k值，但imd127的介电材料也可接近3.8。在一些实施例中，低k介电材料的k值低于约3.0，且可低于约2.5。金属层101可通过各种技术形成，例如，电镀、无电式电镀、高密度离子化金属等离子体(imp)沉积、高密度电感耦合等离子体(icp)沉积、溅镀、物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、低压化学气相沉积(lpcvd)、等离子体辅助化学气相沉积(pecvd)及类似者。介电质层23的材料可或可不与imd127相同。

在图3b中，通过硅化物浸泡操作处理金属线101的暴露表面。例如，通过在金属线101的所述经暴露表面上施加硅烷气体(sih4)，可于金属层101上方形成粘着增强层103。在一些实施例中，粘着增强层103可包含铜-硅合金。在一些实施例中，粘着增强层103的剖面轮廓可为非均匀的。例如，粘着增强层103的剖面轮廓可具有较厚中心及较薄边缘。归因于cmp凹陷效应，金属线101紧接在cmp之后可在顶表面处拥有内凹凹槽轮廓。随后，引入硅烷以与金属线101反应。金属线101的顶表面的中心处的铜-硅烷反应比边缘处的铜-硅烷反应更具活性，因为在中心处暴露比在所述边缘处更多的铜。可由于前述非均匀轮廓而改进粘着增强层103与随后形成的富硅氮化硅(富sisin)层102'(图4中所展示)之间的粘着强度。

在图4中，在粘着增强层103上方形成介电质堆叠102。在一些实施例中，介电质堆叠102可包含与粘着增强层103介接的富硅氮化硅(富sisin)层102'。应注意，富硅氮化硅(富sisin)在氢氟化物蒸汽蚀刻过程下具有较低蚀刻速率，如图12a及图12b中将论述。在一些实施例中，介电质堆叠102可包含氮化物、氧化物、硅化物、碳化物或类似者的层。在一些实施例中，介电质堆叠102可包含氧化硅、氮化硅、其组合或类似者。

粘着增强层103可有助于改进介电质堆叠102与金属线101之间的粘着，从而提供抵抗施加于介电质堆叠102及金属线101上的屈服力的较高屈服强度。在一些实施例中，粘着增强层103拥有在从50埃到约100埃的范围内的厚度t1。如果厚度t1比所述范围薄，那么粘着增强层103无法提供足以抵抗屈服力的屈服强度；而厚度t1比所述范围厚可引发影响结构的导电率的较高电阻。

在图5中，通过去除介电质堆叠102的在金属层101上方的部分而形成沟槽1021。在一些实施例中，当蚀刻在富硅氮化硅(富sisin)层102'处停止时，通过蚀刻介电质堆叠102的部分而形成沟槽1021。

在图6中，在介电质堆叠102上方形成阻障层111，且阻障层111还适形于沟槽1021的侧壁。在一些实施例中，阻障层111进一步加衬里于沟槽1021的底表面处。在一些实施例中，阻障层111包含氮化钛(tin)。阻障层111可通过各种技术形成，例如，物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、原子层沉积(ald)、高密度离子化金属等离子体(imp)沉积、高密度电感耦合等离子体(icp)沉积、溅镀、低压化学气相沉积(lpcvd)、等离子体辅助化学气相沉积(pecvd)、等离子体辅助原子层沉积(peald)或类似者。在一些实施例中，阻障层可包含氮氧化钛(tion)。而在一些其它实施例中，阻障层可不包含氮氧化钛(tion)。应注意，阻障层111在氢氟酸蚀刻操作下具有显著低于介电质堆叠102的蚀刻速率，如随后将在图12a中论述。

在一些实施例中，如图7a中所展示，在阻障层111上方图案化光阻剂层30。在去除沟槽1021的底表面处内侧壁111'下面的突出区域内的阻障层111时，光阻剂层30的图案与阻障层111的内侧壁111'对准。富硅氮化硅(富sisin)层102'是在去除阻障层111之后暴露。

参考图8a，形成高k介电层112以适形于阻障层111。高k介电层112在氢氟酸蚀刻操作下具有显著低于介电质堆叠102的蚀刻速率，如随后将在图12a中论述。在一些实施例中，高k介电层112可包含氧化铝(al2o3)。高k介电层112可通过各种技术沉积，例如，原子层沉积(ald)、大气压力下的激光辅助等离子体涂覆(lapcap)、物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、高密度离子化金属等离子体(imp)沉积、高密度电感耦合等离子体(icp)沉积、溅镀、低压化学气相沉积(lpcvd)、等离子体辅助化学气相沉积(pecvd)、等离子体辅助原子层沉积(peald)或类似者。在一些实施例中，在沉积过程之前的准备过程包含使用水。在一些实施例中，沟槽1021的侧壁可在高k介电层112的沉积过程期间氧化，借此在沟槽1021的侧壁与高k介电层112之间间隔阻障层111有助于防止介电质堆叠102的氧化。在一些实施例中，阻障层111的接触高k介电层112的表面可在高k介电层112的沉积过程期间氧化(例如，氮氧化钛(tion)层)。应注意，在一些实施例中，阻障层111的氧化形式在氢氟酸蚀刻操作(随后在图12a中论述)下具有显著低于介电质堆叠102的蚀刻速率。

可在沉积高k介电层112之后沉积牺牲层4。所述牺牲层适形于高k介电层112的表面。在一些实施例中，牺牲层4包含氧化物，例如四乙基正硅酸盐(teos)。在一些实施例中，在沉积牺牲层4之前，可形成邻近于金属线101的一或多个高纵横比沟槽(图8a中未展示)。因此牺牲层4可填充在相邻高纵横比沟槽内部。

在图9a中，在牺牲层4上方形成掩模图案(图9a中未展示)使之与高k介电层112的内侧壁112'对准。应用蚀刻操作以去除在高k介电层112的内侧壁112'上方或下面的突出区域内的牺牲层4、高k介电层112、富硅氮化硅(富sisin)层102'及粘着增强层103。金属线101的顶表面的部分是在蚀刻操作之后暴露。

在图10a中，在沟槽1021中形成接触件120并使其连接到金属层101。在一些实施例中，接触件120具有大体上恒定宽度。在一些实施例中，接触件120的顶表面是在牺牲层4的顶表面上方。在一些实施例中，接触件120与内侧壁112'(图9a中展示)接触。在一些实施例中，接触件120包含一或多种类型的导电金属，例如，镍、金、镍及金的组合或类似者。在一些实施例中，接触件120可通过应用电镀而形成。

在图11a中，透过导电垫22将接触件120接合到玻璃衬底21。在一些实施例中，导电垫22可包含导电金属，例如铟(in)。导电垫22可或可不具有与接触件120相同的材料。

在图12a中，在形成接触件120之后，去除牺牲层4。在一些实施例中，牺牲层4是通过施加氢氟酸蒸汽(hf)蚀刻操作而去除。在一些实施例中，氢氟酸蒸汽(hf)可在整个蚀刻操作中在接触件120的侧壁周围流动。因为介电质堆叠102在氢氟酸蒸汽蚀刻操作下可具有高蚀刻速率，所以可横向蚀刻沟槽1021的侧壁。在氢氟酸蒸汽蚀刻操作下具有显著较低蚀刻速率的高k介电层112及阻障层111可在介电质堆叠102与接触件120之间间隔以缓解介电质堆叠102上的横向蚀刻。

另外，富硅氮化硅(富sisin)在氢氟化物蒸汽蚀刻过程下具有低于具有较低硅浓度的氮化硅的蚀刻速率。借此富硅氮化硅(富sisin)层102'上的横向蚀刻可比具有较低硅浓度的氮化硅上的横向蚀刻慢。在去除牺牲层4之后，半导体结构可进一步用于显示晶体管工艺中。

而在一些其它实施例中，如图7b及图7b'中所展示，在图6中所描述的操作之后，相较于先前图7a中所描述的过程，阻障层111经形成具有不同形状。如图7b中所展示，在阻障层111上方图案化第一光阻剂层30'以形成u形阻障层111。如图7b'中所绘示，去除第一光阻剂层30'且在阻障层111上方图案化具有不同轮廓的第二光阻剂层30"，因此保留阻障层111的在沟槽1021的底表面处的部分。在沟槽1021的底表面处的阻障层111具有大体上平行于沟槽1021的侧壁处的内侧壁111'的内侧壁111"。由内侧壁111"围绕的第一开口a1小于由内侧壁111'围绕的第二开口a2。富硅氮化硅(富sisin)层102'是从第一开口a1暴露。塑形阻障层111的前述过程还可通过仅施加一个光阻剂层或一个硬掩模而完成，然而，施加至少两个光阻剂层或硬掩模可依更精确方式控制第一开口a1。

参考图8b，形成高k介电层112以适形于阻障层111的表面。高k介电层112在氢氟酸蚀刻操作下具有显著低于介电质堆叠102的蚀刻速率，如随后将在图12b中论述。在一些实施例中，高k介电层112可包含氧化铝(al2o3)。高k介电层112可通过各种技术沉积，例如，原子层沉积(ald)、大气压力下的激光辅助等离子体涂覆(lapcap)、物理气相沉积(pvd)、化学气相沉积(cvd)、高密度离子化金属等离子体(imp)沉积、高密度电感耦合等离子体(icp)沉积、溅镀、低压化学气相沉积(lpcvd)、等离子体辅助化学气相沉积(pecvd)、等离子体辅助原子层沉积(peald)或类似者。在一些实施例中，沟槽1021的侧壁可在高k介电层112的沉积过程期间氧化，借此在沟槽1021的侧壁与高k介电层112之间间隔阻障层111有助于防止介电质堆叠102的氧化。在一些实施例中，阻障层111的接触高k介电层112的表面可在高k介电层112的沉积过程期间氧化(例如，氮氧化钛(tion)层)。应注意，在一些实施例中，阻障层111的氧化形式在氢氟酸蚀刻操作(随后在图12b中论述)下具有显著低于介电质堆叠102的蚀刻速率，因此显著减少阻障层111与高k介电层112之间的接口处的横向蚀刻。

可在沉积高k介电层112之后沉积牺牲层4。所述牺牲层适形于高k介电层112的表面。在一些实施例中，牺牲层4包含氧化物，例如四乙基正硅酸盐(teos)。在一些实施例中，在沉积牺牲层4之前，可形成邻近于金属线101的一或多个高纵横比沟槽(图8b中未展示)。因此牺牲层4可填充在相邻高纵横比沟槽内部。

如图9b中所展示，可应用类似于图9a的蚀刻操作。然而，在本文中，蚀刻操作可需要至少两个掩模过程。第一掩模(图9b中未展示)用于形成接触件沟槽1022的下部分，其具有宽度w1(向下直到金属线101的顶表面)。第二掩模(图9b中未展示)用于形成接触件120沟槽的上部分，其具有宽度w2(向下到底部处的高k介电层112的顶表面112")。形成接触件沟槽1022包含去除牺牲层4的在沟槽1021中的部分、高k介电层112的部分、富硅氮化硅(富sisin)层102'的部分及粘着增强层103的部分。金属线101的顶表面的部分是在蚀刻操作之后暴露。具有较窄下部分的两区段接触件120可有助于缓解随后将在图12b中论述的铜的向上扩散。

在图10b中，在接触件沟槽1022中形成接触件120并使其连接到金属层101。在一些实施例中，接触件120的接近金属层101的部分具有第一宽度w1，第一宽度w1比接触件120的远离金属层101的部分的第二宽度w2窄。在一些实施例中，接触件120的顶表面是在牺牲层4的顶表面上方。在一些实施例中，接触件120与表面112'、112"及111"接触(图9b中所展示)。因此阻障层111的部分及高k介电层112的部分是在接触件120下面。在一些实施例中，接触件120包含一或多种类型的导电金属，例如，镍、金、镍及金的组合或类似者。在一些实施例中，接触件120可通过应用电镀而形成。

在图11b中，透过导电垫22将接触件120接合到玻璃衬底21。在一些实施例中，导电垫22可包含导电金属，例如铟(in)。导电垫22可或可不具有与接触件120相同的材料。

在图12b中，在形成接触件120之后，去除牺牲层4。在一些实施例中，牺牲层4是通过应用氢氟酸蒸汽(hf)蚀刻操作而去除。在一些实施例中，氢氟酸蒸汽(hf)可在整个蚀刻操作中在接触件120的侧壁周围流动。因为介电质堆叠102在氢氟酸蒸汽蚀刻操作下可具有高蚀刻速率，所以可横向蚀刻沟槽1021的侧壁。在氢氟酸蒸汽蚀刻操作下具有显著较低蚀刻速率的高k介电层112及阻障层111可在介电质堆叠102与接触件120之间间隔以缓解介电质堆叠102上的横向蚀刻。

另外，富硅氮化硅(富sisin)在氢氟化物蒸汽蚀刻过程下具有低于具有较低硅浓度的氮化硅的蚀刻速率。借此富硅氮化硅(富sisin)层102'上的横向蚀刻可比具有较低硅浓度的氮化硅上的横向蚀刻慢。而且，在氢氟化物蒸汽蚀刻过程期间可引发金属线101中的铜的向上扩散，因此具有较窄下部分的两区段接触件120可有助于缓解金属线101中的铜的向上扩散。在一些实施例中，为有效缓解铜的向上扩散，开口a1可经设定尺寸以小于开口a2的50％，如图7b'中所绘示。在去除牺牲层4之后，半导体结构可进一步用于显示晶体管工艺中。

前述内容概述若干实施例的特征，使得所属领域的技术人员可更佳理解本公开的方面。所属领域的技术人员应了解，其可容易使用本公开作为用于设计或修改用于实行相同目的及/或达成本文中介绍的实施例的相同优点的其它操作及结构的基础。所属领域的技术人员还应意识到此些等效构造不脱离本公开的精神及范围且其可在本文中做出各种改变、替代及更改而不脱离本公开的精神及范围。

此外，本申请案的范围并不打算限于本说明书中所描述的过程、机器、制造、物质组合物、构件、方法及步骤的特定实施例。如一般技术人员将易于从本揭露实施例的揭露内容了解，根据本揭露实施例可利用目前现有或以后开发的执行与本文中所描述的对应实施例大体上相同的功能或达成大体上相同的结果的过程、机器、制造、物质组合物、构件、方法或步骤。因此，随附揭露权利要求书旨在其范围内包含此些过程、机器、制造、物质组合物、构件、方法或步骤。

本公开的一些实施例提供一种半导体结构，其包含：金属层；粘着增强层，其在所述金属层上方；介电质堆叠，其在所述粘着增强层上方；接触件，其穿透所述介电质堆叠、所述粘着增强层并与所述金属层连接；阻障层，其放置于所述接触件与所述介电质堆叠之间；及高k介电层，其放置于所述接触件与所述阻障层之间。

本公开的一些实施例提供高电压显示器结构，其包含半导体驱动器。其中所述半导体驱动器包含：金属层；粘着增强层，其在所述金属层上方；介电质堆叠，其在所述粘着增强层上方；接触件，其穿透所述介电质堆叠、所述粘着增强层并与所述金属层连接；阻障层，其放置于所述接触件与所述介电质堆叠之间；高k介电层，其放置于所述接触件与所述阻障层之间；玻璃衬底，其包括导电垫，其中所述玻璃衬底透过所述接触件及所述导电垫接合到所述半导体驱动器。

本公开的一些实施例提供一种形成半导体结构的方法，其包含：形成金属层；通过硅化物操作在所述金属层上方形成粘着增强层；在所述粘着增强层上方形成介电质堆叠；通过去除介电质堆叠的与所述金属层对准的部分而在所述介电质堆叠中形成沟槽；形成适形于所述沟槽的侧壁的阻障层；形成适形于所述阻障层的高k介电层；在所述沟槽中形成接触件并使其连接到所述金属层。

符号说明

4牺牲层

21玻璃衬底

22导电垫

23介电质层

24金属线

30光阻剂层

30'第一光阻剂层

30"第二光阻剂层

100半导体结构

100'半导体驱动器

101金属层/金属线

102介电质堆叠

102'富硅氮化硅层

103粘着增强层

111阻障层

111'内侧壁

111"内侧壁/表面

112高k介电层

112'内侧壁/表面

112"顶表面/表面

120接触件

127金属间介电质(imd)

1021沟槽

1022接触件沟槽

a1第一开口/开口

a2第二开口/开口

t1厚度

w1第一宽度/宽度

w2第二宽度/宽度