一种互连结构的制备方法与流程

本申请涉及半导体，特别涉及一种互连结构的制备方法。

背景技术：

1、钨(w)具有低的电阻率、抗电子迁移能力强和熔点高等优点，故钨在集成电路中广泛用于互连结构(contact或via)，用于金属互连。

2、但目前在互连通道中沉积钨时，由于互连通道较高的深宽比，容易导致填充空洞或缝隙，进而影响后续形成互连结构的工艺，降低最终形成的半导体结构的性能。

3、因此，如何在互连通道中沉积钨时，提高沉积质量，是本领域需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，提供该
技术实现要素：
部分以便以简要的形式介绍构思，这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。该发明内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

2、本申请的目的在于提供一种互连结构的制备方法，可以提高在互连通道中沉积钨时的沉积质量。

3、为实现上述目的，本申请有如下技术方案：

4、第一方面，本申请实施例提供了一种互连结构的制备方法，包括：

5、提供衬底；

6、在所述衬底上形成介质层；

7、刻蚀所述介质层形成贯穿所述介质层的互连通道；

8、在所述互连通道内形成初始钨层；

9、利用激光照射所述初始钨层，以活化所述初始钨层得到活化钨层；

10、对所述活化钨层进行退火，以使所述互连通道开口处的所述活化钨层流入所述互连通道内。

11、在一种可能的实现方式中，还包括：

12、在所述互连通道的侧壁及底部形成阻挡层。

13、在一种可能的实现方式中，所述在所述互连通道内形成初始钨层，包括：

14、在所述阻挡层的表面沉积初始钨层。

15、在一种可能的实现方式中，在所述阻挡层的表面沉积初始钨层之后，所述利用激光照射所述初始钨层之前，还包括：

16、向放置所述衬底的反应腔室通入氢气或氢等离子体，作为所述初始钨层活化的催化剂。

17、在一种可能的实现方式中，所述沉积初始钨层，包括：

18、利用六氟化钨和硅烷反应生成初始钨种子层；

19、向所述反应腔室通入氢气或氢等离子体，以去除所述钨种子层中的氟杂质，得到处理后钨种子层；

20、利用六氟化钨和氢气反应以生成钨沉积层，将所述处理后钨种子层和所述钨沉积层作为初始钨层。

21、在一种可能的实现方式中，所述激光的频率为大于或等于3.846×1014hz，且小于或等于4.5×1014hz。

22、在一种可能的实现方式中，所述激光照射，包括：

23、利用激光脉冲照射；单个所述激光脉冲的照射时长为大于或等于0.1s，且小于或等于0.2s。

24、在一种可能的实现方式中，所述对所述活化钨层进行退火，包括：

25、在惰性气体气氛下对所述活化钨层进行退火。

26、在一种可能的实现方式中，所述退火温度为大于或等于300℃，且小于或等于600℃。

27、在一种可能的实现方式中，所述氢气或氢等离子体的流量为大于或等于500sccm，且小于或等于1000sccm。

28、在一种可能的实现方式中，所述阻挡层的材料包括钛和氮化钛。

29、与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：

30、本申请实施例提供了一种互连结构的制备方法，该方法包括：提供衬底；在衬底上形成介质层；刻蚀介质层形成贯穿介质层的互连通道；在互连通道内形成初始钨层；利用激光照射初始钨层，以活化初始钨层得到活化钨层；对活化钨层进行退火，以使互连通道开口处的活化钨层流入互连通道内。即本申请可以通过激光活化使活化钨层处于可流动的状态，达到了扩大互连通道处大小和加速互连通道内钨沉积的效果，活化钨层流入互连通道底部，避免了钨材料的浪费，节约了资源。

技术特征：

1.一种互连结构的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述互连通道内形成初始钨层，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述阻挡层的表面沉积初始钨层之后，所述利用激光照射所述初始钨层之前，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沉积初始钨层，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述激光的频率为大于或等于3.846×1014hz，且小于或等于4.5×1014hz。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述激光照射，包括：

8.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述对所述活化钨层进行退火，包括：

9.根据权利要求1-6任意一项所述的方法，其特征在于，所述退火温度为大于或等于300℃，且小于或等于600℃。

10.根据权利要求4-5任意一项所述的方法，其特征在于，所述氢气或氢等离子体的流量为大于或等于500sccm，且小于或等于1000sccm。

技术总结
本申请提供了一种互连结构的制备方法，该方法包括：提供衬底；在衬底上形成介质层；刻蚀介质层形成贯穿介质层的互连通道；在互连通道内形成初始钨层；利用激光照射初始钨层，以活化初始钨层得到活化钨层；对活化钨层进行退火，以使互连通道开口处的活化钨层流入互连通道内。即本申请可以通过激光活化使活化钨层处于可流动的状态，达到了扩大互连通道开口处大小和加速互连通道内钨沉积的效果，活化钨层流入互连通道底部，避免了钨材料的浪费，节约了资源。

技术研发人员：熊高伟
受保护的技术使用者：武汉楚兴技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11