阻障堆疊結(jié)構(gòu)及形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法
【專利摘要】本發(fā)明是有關(guān)于一種阻障堆疊結(jié)構(gòu)及形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括提供一基板；以一第一氣相沉積工藝形成一導(dǎo)體層于該基板上；以一第二氣相沉積工藝形成一第一非晶質(zhì)薄膜于該導(dǎo)體層上；對(duì)該第一非晶質(zhì)薄膜進(jìn)行一改質(zhì)工藝，以將該第一非晶質(zhì)薄膜改質(zhì)為一第一阻障層，該第一阻障層包括一第二非晶質(zhì)薄膜及一晶體化薄膜，其中該晶體化薄膜位于該第二非晶質(zhì)薄膜的上表面；以一化學(xué)氣相沉積工藝形成一第二阻障層于該第一阻障層上，以形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)。
【專利說明】阻障堆疊結(jié)構(gòu)及形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及半導(dǎo)體工藝，特別是涉及一種阻障堆疊結(jié)構(gòu)及形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著集成電路的元件尺寸縮小，金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)中的接觸窗深寬比(aspectratio)也隨之日趨提高，如此造成維持局部連線品質(zhì)的困難度增加。目前的阻障層結(jié)構(gòu)(barrier structure)所包括的材料例如是鈦/氮化鈦(Ti/TiN)、鉭/氮化鉭(Ta/TaN)及氮化鶴(WN)等。這些材料是采用物理氣相沉積法(physical vapor deposition, PVD)(例如，離子金屬等離子體PVD、派鍍等)以及化學(xué)氣相沉積法(chemical vapordeposition, CVD)(例如，等離子體增強(qiáng)型CVD、金屬有機(jī)CVD等)來沉積。特別是，TiN層已被廣泛用于半導(dǎo)體的工藝中做為“擴(kuò)散阻障層”，也就是，此TiN層是設(shè)置于兩層金屬層之間或是兩層半導(dǎo)體層之間，以避免交互混合或不期望的交互作用，但仍可以讓電流流通。
[0003]其中，TiN層可以是由兩次沉積而成，例如依序使用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積法(Metal-organic chemical vapor deposition, MOCVD)以及使用搭配四氯化欽(TiCl4)氣體的CVD形成第一氮化鈦層/第二氮化鈦層(M0CVD TiN/CVD TiCl4-TiN)堆疊。然而，由于MOCVD TiN層的結(jié)構(gòu)屬于結(jié)晶態(tài)薄膜(crystallized film)，特別是MOCVD TiN層的厚度趨近納米等級(jí)時(shí)，當(dāng)形成CVD TiCl4-TiN層時(shí)，TiCl4氣體很容易穿透MOCVD TiN層而與Ti層反應(yīng),使CVD TiCl4-TiN層產(chǎn)生表面氣泡缺陷(surface bubble defect)或火山缺陷(volcano defect),導(dǎo)致金屬內(nèi)連線結(jié)構(gòu)的缺栓塞(plug missing),進(jìn)而影響集成電路的元件可靠度。
[0004]由此可見，上述現(xiàn)有的阻障堆疊結(jié)構(gòu)及形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費(fèi)盡心思來謀求解決之道，但長(zhǎng)久以來一直未見適用的設(shè)計(jì)被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法又沒有適切的結(jié)構(gòu)及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的阻障堆疊結(jié)構(gòu)及形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，實(shí)屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進(jìn)的目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的阻障堆疊結(jié)構(gòu)及形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法存在的缺陷，而提供一種新的阻障堆疊結(jié)構(gòu)及形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，所要解決的技術(shù)問題是使其可以避免使阻障堆疊結(jié)構(gòu)的最外表面產(chǎn)生缺陷，以得到更有效的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，非常適于實(shí)用。
[0006]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，包含:提供一基板；以一第一氣相沉積工藝形成一導(dǎo)體層于該基板上；以一第二氣相沉積工藝形成一第一非晶質(zhì)薄膜于該導(dǎo)體層上；對(duì)該第一非晶質(zhì)薄膜進(jìn)行一改質(zhì)工藝，以將該第一非晶質(zhì)薄膜改質(zhì)為一第一阻障層，該第一阻障層包括一第二非晶質(zhì)薄膜及一晶體化薄膜，其中該晶體化薄膜位于該第二非晶質(zhì)薄膜的上表面；以及以一化學(xué)氣相沉積工藝形成一第二阻障層于該第一阻障層上。
[0007]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0008]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的導(dǎo)體層包括一鈦層，該第一阻障層包括一第一氮化鈦層，該第二阻障層包括一第二氮化鈦層。
[0009]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的晶體化薄膜的厚度大于該第二非晶質(zhì)薄膜的厚度。
[0010]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的導(dǎo)體層的厚度介于10埃至1000埃之間。
[0011]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的第一阻障層的厚度介于I埃至75埃之間。
[0012]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的第二非晶質(zhì)薄膜的厚度介于0.1埃至30埃之間。
[0013]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的第二阻障層的厚度介于10埃至100埃之間。
[0014]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的第一氣相沉積工藝為一離子化金屬等離子體物理氣相沉積工藝或一自離子化金屬等離子體物理氣相沉積工藝。
[0015]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的第二氣相沉積工藝為一自離子化金屬等離子體物理氣相沉積工藝。
[0016]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的第二氣相沉積工藝為一金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積工藝。
[0017]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積工藝的反應(yīng)時(shí)間介于4秒至12秒之間。
[0018]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積工藝的操作溫度介于攝氏400度至600度之間。
[0019]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的改質(zhì)工藝為等離子體處理法。
[0020]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的等離子體處理法使用的反應(yīng)氣體為氫氣與氮?dú)獾幕旌蜌怏w或氫氣與氟氣的混和氣體。
[0021]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的等離子體處理法的反應(yīng)時(shí)間介于30秒至40秒之間。在一實(shí)施例中，該等離子體處理法的操作溫度介于攝氏400度至600度之間。
[0022]前述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其中所述的等離子體處理法使用射頻型操作的等離子體源，該等離子體源的射頻功率介于1250瓦至1800瓦之間。
[0023]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種阻障堆疊結(jié)構(gòu)，包括:一導(dǎo)體層，形成于一基板上；一第一阻障層，形成于該導(dǎo)體層上，該第一阻障層包括一非晶質(zhì)薄膜及一晶體化薄膜，其中該晶體化薄膜位于該非晶質(zhì)薄膜的上表面；以及一第二阻障層，形成于該第一阻障層上。
[0024]本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。[0025]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的導(dǎo)體層包括一鈦層，該第一阻障層包括一第一氮化鈦層，該第二阻障層包括一第二氮化鈦層。
[0026]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的晶體化薄膜的厚度大于該非晶質(zhì)薄膜的厚度。
[0027]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的導(dǎo)體層的厚度介于10埃至1000埃之間。
[0028]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的第一阻障層的厚度介于I埃至75埃之間。
[0029]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的非晶質(zhì)薄膜的厚度介于0.1埃至30埃之間。
[0030]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的第二阻障層的厚度介于10埃至100埃之間。
[0031]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的晶體化薄膜是將該非晶質(zhì)薄膜進(jìn)行一改質(zhì)工藝而轉(zhuǎn)換形成。
[0032]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的改質(zhì)工藝為等離子體處理法。
[0033]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的等離子體處理法使用的反應(yīng)氣體為氫氣與氮?dú)獾幕旌蜌怏w或氫氣與氟氣的混和氣體。
[0034]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的等離子體處理法的反應(yīng)時(shí)間介于30秒至40秒之間。
[0035]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的等離子體處理法的操作溫度介于攝氏400度至600度之間。
[0036]前述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其中所述的等離子體處理法使用射頻型操作的等離子體源，該等離子體源的射頻功率介于12`50瓦至1800瓦之間。
[0037]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明阻障堆疊結(jié)構(gòu)及形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果:本發(fā)明所形成的阻障堆疊結(jié)構(gòu)可抑制氣體穿透第一阻障層而與導(dǎo)體層反應(yīng)，避免使第二阻障層的表面產(chǎn)生氣泡缺陷或火山缺陷，從而可以得到更有效的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增進(jìn)基板上的元件可靠度。
[0038]綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種阻障堆疊結(jié)構(gòu)及形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法。該方法包括提供一基板；以一第一氣相沉積工藝形成一導(dǎo)體層于該基板上；以一第二氣相沉積工藝形成一第一非晶質(zhì)薄膜于該導(dǎo)體層上；對(duì)該第一非晶質(zhì)薄膜進(jìn)行一改質(zhì)工藝，以將該第一非晶質(zhì)薄膜改質(zhì)為一第一阻障層，該第一阻障層包括一第二非晶質(zhì)薄膜及一晶體化薄膜，其中該晶體化薄膜位于該第二非晶質(zhì)薄膜的上表面；以一化學(xué)氣相沉積工藝形成一第二阻障層于該第一阻障層上，以形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進(jìn)步，并具有明顯的積極效果，誠(chéng)為一新穎、進(jìn)步、實(shí)用的新設(shè)計(jì)。
[0039]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1是顯示依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的形成一阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。
[0041]圖2A至圖2D分別是顯示形成此阻障堆疊結(jié)構(gòu)的工藝的剖面圖。
[0042]2:阻障堆疊結(jié)構(gòu)20:基板
[0043]21:導(dǎo)體層23:第一非晶質(zhì)薄膜[0044]23’:第一阻障層231:第二非晶質(zhì)薄膜
[0045]233:晶體化薄膜25:第二阻障層
[0046]SlOl-S109:形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的步驟
【具體實(shí)施方式】
[0047]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的阻障堆疊結(jié)構(gòu)及形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法其【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0048]有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，在以下配合參考圖式的較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過【具體實(shí)施方式】的說明，應(yīng)當(dāng)可對(duì)本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效獲得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對(duì)本發(fā)明加以限制。
[0049]圖1是顯示一種形成一阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。配合圖1，圖2A至圖2D分別是顯示形成此阻障堆疊結(jié)構(gòu)的工藝的剖面圖。
[0050]首先，在步驟SlOl中，如圖2A所示，提供一基板20，此基板可為具有一導(dǎo)電區(qū)域的半導(dǎo)體基材，半導(dǎo)體基材的材料可以是任何的硅基材，接著在步驟S103中，以一第一氣相沉積工藝形成一導(dǎo)體層21于基板20上。在一實(shí)施例中，導(dǎo)體層21包括一鈦(Ti)層,鈦層不僅可以用來作為粘著層，還可減少接觸電阻，導(dǎo)體層21的厚度約介于10埃(A)至1000埃之間，較佳地，導(dǎo)體層21的厚度約為500埃。然而，可理解的是，導(dǎo)體層21可以依需要而具有各種均勻的厚度，只要不影響基板20上的集成電路的功能或可靠度即可。在一實(shí)施例中，此第一氣相沉積工藝可為一離子化金屬等離子體(MP)物理氣相沉積工藝或一自離子化金屬等離子體(SIP)物理氣相沉積工藝。
[0051 ] 接著，在步驟S105 中，如第2B圖所示，以一第二氣相沉積工藝形成一第一非晶質(zhì)薄膜23于導(dǎo)體層21上。在一實(shí)施例中，第一非晶質(zhì)薄膜23包括一第一氮化鈦(TiN)層。在一實(shí)施例中，第一非晶質(zhì)薄膜23的厚度介于I埃至75埃之間，較佳地，第一非晶質(zhì)薄膜23的厚度約為25埃。然而，可理解的是，第一非晶質(zhì)薄膜23可以依需要而具有各種均勻的厚度。
[0052]在一實(shí)施例中，此第二氣相沉積工藝可為一自離子化金屬等離子體(SIP)物理氣相沉積工藝。在另一實(shí)施例中，第二氣相沉積工藝為一金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)工藝，MOCVD工藝是在一個(gè)MOCVD腔室里進(jìn)行。在一實(shí)施例中，MOCVD腔室的壓力設(shè)定在約5毫托至50毫托之間，較佳地約為5毫托。在一實(shí)施例中，MOCVD工藝的反應(yīng)時(shí)間約介于4秒至12秒之間，較佳地約為5秒。在一實(shí)施例中，MOCVD工藝是在MOCVD腔室加熱至溫度介于攝氏400度至600度之間操作，較佳地約為攝氏450度。然而，可理解的是，MOCVD工藝的操作壓力、操作溫度以及反應(yīng)時(shí)間不限于上述所舉的例子，只要在特定應(yīng)用時(shí)，MOCVD工藝可以在導(dǎo)體層21沉積具有所需厚度且實(shí)質(zhì)上均勻的第一非晶質(zhì)薄膜23即可。
[0053]在一實(shí)施例中，沉積第一非晶質(zhì)薄膜23時(shí)，經(jīng)由氣體注入單元將有機(jī)前驅(qū)物氣體以及氮?dú)?N2)與氦氣(He)注入至MOCVD腔室之中，其中N2的氣體輸入流量約為2500sccm，He的氣體輸入流量約為600sCCm，有機(jī)前驅(qū)物氣體可為四二甲基胺鈦(TDMAT)或四二乙基胺鈦(TDEAT)。然而，可理解的是，有機(jī)前驅(qū)物氣體可以是任何的化學(xué)物種，只要在特定應(yīng)用時(shí)，該物種可在MOCVD工藝的操作環(huán)境下與氮反應(yīng)形成具有所需厚度且實(shí)質(zhì)上均勻的第一非晶質(zhì)薄膜23即可。
[0054]接著，在步驟S107中，如圖2C所示，對(duì)第一非晶質(zhì)薄膜23進(jìn)行一改質(zhì)工藝，以將第一非晶質(zhì)薄膜23改質(zhì)為一第一阻障層23’，第一阻障層23’包括一第二非晶質(zhì)薄膜231及一晶體化薄膜233，其中晶體化薄膜233位于第二非晶質(zhì)薄膜231的上表面。也就是說，此改質(zhì)工藝是將第一非晶質(zhì)薄膜23部分地改質(zhì)為具有混和型晶質(zhì)特性的薄膜，第二非晶質(zhì)薄膜231即為第一非晶質(zhì)薄膜23未經(jīng)改質(zhì)的部分。
[0055]在一實(shí)施例中，第一阻障層23’的厚度約等于第一非晶質(zhì)薄膜23的厚度，其中晶體化薄膜233的厚度最好是大于第二非晶質(zhì)薄膜231的厚度，例如，第二非晶質(zhì)薄膜231的厚度約介于0.1埃至30埃之間，較佳地，第二非晶質(zhì)薄膜231的厚度約為10埃。
[0056]在一實(shí)施例中，此改質(zhì)工藝為一等離子體處理法，更具體地說，在MOCVD腔室之中使用射頻型操作的等離子體源，射頻功率約介于1250瓦(W)至1800瓦之間，較佳地，約為1750瓦。在一實(shí)施例中，此時(shí)，MOCVD腔室的壓力調(diào)整為約I毫托(mTorr)至5毫托之間，較佳地約為1.3毫托。經(jīng)由氣體注入單元將反應(yīng)氣體輸入MOCVD腔室。反應(yīng)氣體可為氫氣(H2)與氮?dú)?N2)的混和氣體或氫氣(H2)與氟氣(F2)的混和氣體，在一實(shí)施例中，反應(yīng)氣體為氫氣(H2)與氮?dú)?N2)的混和氣體,H2的氣體輸入流量約為1800sccm,N2的氣體輸入流量約為 1200sccm。
[0057]在一實(shí)施例中，此等離子體處理法的反應(yīng)時(shí)間介于30秒至40秒之間，較佳地，約為38秒。在一實(shí)施例中，等離子體處理法是在MOCVD腔室加熱至溫度介于攝氏400度至600度之間操作，較佳地，約為攝氏450度。然而,可理解的是,改質(zhì)工藝的操作壓力、操作溫度以及反應(yīng)時(shí)間不限于上述所舉的例子，只要在特定應(yīng)用時(shí)，改質(zhì)工藝可以將第一非晶質(zhì)薄膜23改質(zhì)為包含一第二非晶質(zhì)薄膜231及一晶體化薄膜233，且晶體化薄膜233的厚度大于第二非晶質(zhì)薄膜231的厚度即可。
[0058]在一實(shí)施例中，此等離子體處理法可整合于MOCVD工藝中。
[0059]最后，在步驟S109中，如圖2D所示，以一化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝形成一第二阻障層25于第一阻障層23’上。在一實(shí)施例中，第二阻障層25包括一第二氮化鈦(TiN)層。在一實(shí)施例中，第二阻障層25的厚度介于10埃至100埃之間，較佳地，第二阻障層25的厚度約為70埃。然而，可理解的是，第二阻障層25可以依需要而具有各種均勻的厚度。
[0060]在一實(shí)施例中，此化學(xué)氣相沉積工藝是在一個(gè)CVD腔室里進(jìn)行，經(jīng)由氣體注入單元將四氯化鈦(TiCl4)氣體以及氨氣(NH3)注入至CVD腔室之中。在一實(shí)施例中，此CVD工藝是在CVD腔室加熱至約為攝氏500度至100度下操作，以使TiCl4氣體與NH3氣體反應(yīng)形成TiN。然而，可以理解的是，CVD工藝可以設(shè)定在任何的溫度下操作，只要在特定應(yīng)用時(shí)，CVD工藝可以在第一阻障層23’上沉積具有所需厚度且實(shí)質(zhì)上均勻的第二阻障層25即可。
[0061]在一實(shí)施例中，此CVD工藝是在CVD腔室的壓力約為0.1毫托至20毫托之間操作。然而，可以理解的是，CVD工藝可以設(shè)定在任何的壓力下操作，只要在特定應(yīng)用時(shí)，CVD工藝可以在第一阻障層23’上沉積具有所需厚度且實(shí)質(zhì)上均勻的第二阻障層25即可。
[0062]藉此，可形成如圖2D所示的阻障堆疊結(jié)構(gòu)2，此阻障堆疊結(jié)構(gòu)2分別在基板20上依序具有導(dǎo)體層21、第一阻障層23’及第二阻障層25，其中第一阻障層23’包括第二非晶質(zhì)薄膜231及晶體化薄膜233，且晶體化薄膜233位于第二非晶質(zhì)薄膜231的上表面。[0063]綜合上述，通過上述工藝方法所形成的阻障堆疊結(jié)構(gòu)具有至少一優(yōu)點(diǎn)在于，可抑制TiCl4氣體穿透第一阻障層(MOCVD TiN層)而與導(dǎo)體層(Ti層)反應(yīng)，避免使第二阻障層(CVD TiCl4-TiN層)的表面產(chǎn)生氣泡缺陷或火山缺陷，以得到更有效的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增進(jìn)基板上的元件可靠度。
[0064]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于其包括以下步驟: 提供一基板； 以一第一氣相沉積工藝形成一導(dǎo)體層于該基板上； 以一第二氣相沉積工藝形成一第一非晶質(zhì)薄膜于該導(dǎo)體層上； 對(duì)該第一非晶質(zhì)薄膜進(jìn)行一改質(zhì)工藝，以將該第一非晶質(zhì)薄膜改質(zhì)為一第一阻障層，該第一阻障層包括一第二非晶質(zhì)薄膜及一晶體化薄膜，其中該晶體化薄膜位于該第二非晶質(zhì)薄膜的上表面；以及 以一化學(xué)氣相沉積工藝形成一第二阻障層于該第一阻障層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于其中所述的導(dǎo)體層包括一鈦層，該第一阻障層包括一第一氮化鈦層，該第二阻障層包括一第二氮化鈦層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于其中所述的晶體化薄膜的厚度大于該第二非晶質(zhì)薄膜的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于其中所述的改質(zhì)工藝為等離子體處理法。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的形成阻障堆疊結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于其中所述的等離子體處理法使用的反應(yīng)氣體為氫氣與氮?dú)獾幕旌蜌怏w或氫氣與氟氣的混和氣體。
6.—種阻障堆疊結(jié)構(gòu),其特征在于其包括: 一導(dǎo)體層，形成于一基板上； 一第一阻障層，形成于該導(dǎo)體層上，該第一阻障層包括一非晶質(zhì)薄膜及一晶體化薄膜，其中該晶體化薄膜位于該非晶質(zhì)薄膜的上表面；以及 一第二阻障層，形成于該第一阻障層上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的導(dǎo)體層包括一鈦層，該第一阻障層包括一第一氮化鈦層，該第二阻障層包括一第二氮化鈦層。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的晶體化薄膜的厚度大于該非晶質(zhì)薄膜的厚度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的晶體化薄膜是將該非晶質(zhì)薄膜進(jìn)行一改質(zhì)工藝而轉(zhuǎn)換形成疊，其中該改質(zhì)工藝為等離子體處理法。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的阻障堆疊結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的等離子體處理法使用的反應(yīng)氣體為氫氣與氮?dú)獾幕旌蜌怏w或氫氣與氟氣的混和氣體。
【文檔編號(hào)】H01L23/532GK103456678SQ201210183309
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月5日
【發(fā)明者】柯孟綜 申請(qǐng)人:旺宏電子股份有限公司