高阻器件的钨塞形成方法与流程

本申请涉及半导体，具体涉及一种高阻器件的钨塞形成方法。

背景技术：

1、两层以上的多层金属互连技术被广泛应用在集成电路中。目前，两个不同金属层之间的电连接，是通过在两个金属层之间的介质层形成接触窗并填充导电材料、形成塞结构而实现的。金属钨具有很好的半导体兼容性，容易制造，粘和性好以及其优良的台阶覆盖率和填充性，成为塞结构的优选材料。

2、随着半导体器件关键尺寸不断缩小，中段金属互连电阻变得尤为重要。中段m0金属层和通孔分别引入新材料钴和钨以满足器件需要，制造工艺随之变得异常复杂。现有工艺技术的主要问题是：引入h2/n2表面处理工艺可以改善钨的选择性生长，但是会损伤高阻器件的高阻层，接续实施的钨的选择性生长的反应气体会腐蚀受到损伤高阻层，导致高阻器件的电阻偏高，均一性变差。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本申请的目的在于提供一种高阻器件的钨塞形成方法，用于解决现有技术中钨塞形成对高阻层造成损伤导致高阻器件的电阻偏高且均一性变差的问题。

2、为实现上述目的及其它相关目的，本申请提供一种高阻器件的钨塞形成方法，包括：

3、步骤s1，提供一衬底，衬底上形成有自下而上层叠的第一层间介质层和覆盖层，第一层间介质层中形成有m0金属层；

4、步骤s2，依次形成高阻层和第二层间介质层；

5、步骤s3，在第二层间介质层中形成通孔，露出m0金属层和部分高阻层；

6、步骤s4，在露出的m0金属层和高阻层上形成保护层；

7、步骤s5，对通孔实施预处理后，去除保护层；

8、步骤s6，在通孔中形成钨塞。

9、优选的，形成保护层的步骤包括：通过旋涂工艺在露出的m0金属层和高阻层上生长保护层；对形成的保护层实施烘焙处理；对形成的保护层实施冲洗处理。

10、优选的，烘焙处理的工艺条件为：温度150℃-160℃，持续时间3min-3.5min，在氮气环境下实施。

11、优选的，冲洗处理的清洗液为丙二醇甲醚醋酸酯。

12、优选的，保护层的材料为有机化合物。

13、优选的，采用h2/n2表面处理工艺实施该预处理。

14、优选的，采用湿法刻蚀工艺去除保护层。

15、优选的，覆盖层的材料为氮化硅，高阻层的材料为氮化钛。

16、优选的，在步骤s3中，去除部分m0金属层。

17、优选的，形成钨塞的步骤包括：实施钨的选择性生长，在通孔的侧壁和底部形成钨；实施锗离子注入后，沉积钨完全填充通孔；通过研磨工艺去除通孔之外的钨。

18、如上所述，本申请提供的高阻器件的钨塞形成方法，具有以下有益效果：避免在形成钨塞之前对通孔进行的预处理给高阻层造成的损伤，提高器件良率。

技术特征：

1.一种高阻器件的钨塞形成方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述保护层的步骤包括：通过旋涂工艺在所述露出的m0金属层和高阻层上生长保护层；对形成的所述保护层实施烘焙处理；对形成的所述保护层实施冲洗处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述烘焙处理的工艺条件为：温度150℃-160℃，持续时间3min-3.5min，在氮气环境下实施。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述冲洗处理的清洗液为丙二醇甲醚醋酸酯。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述保护层的材料为有机化合物。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用h2/n2表面处理工艺实施所述预处理。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用湿法刻蚀工艺去除所述保护层。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述覆盖层的材料为氮化硅，所述高阻层的材料为氮化钛。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤s3中，去除部分所述m0金属层。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述钨塞的步骤包括：实施钨的选择性生长，在所述通孔的侧壁和底部形成钨；实施锗离子注入后，沉积钨完全填充所述通孔；通过研磨工艺去除所述通孔之外的钨。

技术总结
本申请提供一种高阻器件的钨塞形成方法，包括：步骤S1，提供一衬底，衬底上形成有自下而上层叠的第一层间介质层和覆盖层，第一层间介质层中形成有M0金属层；步骤S2，依次形成高阻层和第二层间介质层；步骤S3，在第二层间介质层中形成通孔，露出M0金属层和部分高阻层；步骤S4，在露出的M0金属层和高阻层上形成保护层；步骤S5，对通孔实施预处理后，去除保护层；步骤S6，在通孔中形成钨塞。通过本申请，避免在形成钨塞之前对通孔进行的预处理给高阻层造成的损伤，提高器件良率。

技术研发人员：邵琦,伏广才,朱瑜杰
受保护的技术使用者：上海华力集成电路制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15