本揭露的實施例大體上是關(guān)于半導(dǎo)體制造，且更具體地是關(guān)于形成具有改進的金屬覆蓋層的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、電遷移是在電子與金屬元件的金屬原子碰撞的動量致使金屬原子朝向電子流的方向遷移時發(fā)生于半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的金屬元件(諸如裝置、晶粒及集成電路)中的現(xiàn)象。電遷移可在金屬元件中引起不利的物理變化且可嚴重地影響半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的功能效能。舉例而言，在集成電路中，具有多條金屬內(nèi)連線的多層內(nèi)連(multi-layer?interconnect，mli)結(jié)構(gòu)通常用于連接電路的不同部分，且金屬內(nèi)連線用作用于內(nèi)部或外部連接的接觸點。當(dāng)電流流過這些金屬內(nèi)連線時，可發(fā)生電遷移，且電遷移可導(dǎo)致在金屬內(nèi)連線中形成孔隙或裂縫，此可進一步導(dǎo)致開路及裝置故障。需要減輕或防止集成電路中的電遷移。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本揭露的一些實施方式提供一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包含以下步驟：在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成第一介電層，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括基板及基板上的多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)，多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)包括按順序形成于基板上的多個金屬化層，每一金屬化層進一步包括多條金屬線，每條金屬線包括位于金屬線的頂部部分中的金屬覆蓋層，且第一介電層形成于這些金屬化層中的最頂部金屬化層上；形成基板穿孔開口，基板穿孔開口穿過第一介電層及這些金屬化層垂直延伸至基板中；在基板穿孔開口中填充導(dǎo)電材料以形成基板穿孔；在導(dǎo)電材料及第一介電層上進行第一平坦化工藝；在進行第一平坦化工藝之后，在第一介電層中形成多個第一金屬通孔及對應(yīng)的多條第一金屬線，其中這些第一金屬通孔分別將這些對應(yīng)的第一金屬線連接至最頂部金屬化層中的這些金屬線；分別在這些第一金屬線上形成多個第一金屬覆蓋層；及進行第二平坦化工藝以使這些第一金屬覆蓋層平坦化。

2、本揭露的一些實施方式提供一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，包含以下步驟：在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成第一介電層，其中半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括基板及基板上的多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)，多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)包括按順序形成于基板上的多個金屬化層，每一金屬化層進一步包括多條金屬線，每條金屬線包括位于金屬線的頂部部分中的金屬覆蓋層，且第一介電層形成于這些金屬化層中的最頂部金屬化層上；在第一介電層中形成多個第一金屬通孔，每一第一金屬通孔連接至第一介電層下方的最頂部金屬化層中的這些金屬線中的一者；形成基板穿孔開口，基板穿孔開口穿過第一介電層及這些金屬化層垂直延伸至基板中；在基板穿孔開口中填充導(dǎo)電材料以形成基板穿孔；在對導(dǎo)電材料及第一介電層上進行第一平坦化工藝；在進行第一平坦化工藝之后，在第一介電層上形成第二介電層；在第二介電層中形成多條第一金屬線，其中這些第一金屬線中的每一者連接至第一介電層中的這些金屬通孔中的一者；分別在這些第一金屬線上形成多個第一金屬覆蓋層；及進行第二平坦化工藝以使這些第一金屬覆蓋層平坦化。

3、本揭露的一些實施方式提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包含：基板、多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)、及基板穿孔。多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)，多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于基板上的基底金屬化層(m0層)及按順序形成于m0層上的多個金屬化層(mi層)，其中mi表示這些金屬化層中的第i金屬化層，i為整數(shù)且i≥1，這些mi層進一步包含第n金屬化層(mn層)，n為整數(shù)且n>1，且這些mi層中的每一者進一步包括：介電層；及多條金屬線，形成于介電層中，其中每條金屬線進一步包括形成于金屬線的頂部部分中的金屬覆蓋層，且除mn層之外的這些金屬化層中所包含的這些金屬線的這些金屬覆蓋層具有平均厚度。至少一個金屬通孔，將mi層中的這些金屬線中的一者電連接至mi-1層中的這些金屬線中的一者?；宕┛鬃皂敱砻娲怪毖由熘恋妆砻妫渲谢宕┛椎捻敱砻嫖挥趍n層的介電層中，底表面位于基板中，mn層中所包含的這些金屬線的這些金屬覆蓋層具有與平均厚度實質(zhì)上相同的厚度。

技術(shù)特征：

1.一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中該多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)中的所述多條金屬線的所述金屬覆蓋層具有一平均厚度，且該第一金屬線上的各該第一金屬覆蓋層在具有不超過10％的一偏差的情況下具有與該平均厚度實質(zhì)上相同的一厚度。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述金屬覆蓋層及所述多個第一金屬覆蓋層包括一覆蓋元素，且該覆蓋元素為一過渡金屬，該過渡金屬選自以下各者的群組：鈷(co)、鎢(w)、鉭(ta)、鎳(ni)、鉬(mo)、錳(mn)、鈦(ti)及鐵(fe)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包括以下步驟：

5.一種制造半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于，包括以下步驟：

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，進一步包括以下步驟：

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，其中該第一基板穿孔連接器及所述多條第一金屬線同時形成。

8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，其中該多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)的所述多條金屬線上的所述金屬覆蓋層具有一平均厚度，且該第一金屬線上的各該第一金屬覆蓋層在具有不超過10％的一偏差的情況下具有與該平均厚度實質(zhì)上相同的一厚度。

9.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中該mn層中所包含的所述多條金屬線的所述金屬覆蓋層的該厚度與該平均厚度具有一偏差，且該偏差不超過10％。

技術(shù)總結(jié)
提供了半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及制造方法。方法包含在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上形成第一介電層。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包含基板及基板上的多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)。多層內(nèi)連結(jié)構(gòu)包含多個金屬化層。第一介電層形成于最頂部金屬化層上。方法進一步包含形成基板穿孔開口，基板穿孔開口穿過第一介電層及多個金屬化層垂直延伸至基板中；在基板穿孔開口中形成基板穿孔；進行第一平坦化工藝以使基板穿孔平坦化；在第一平坦化工藝之后，在第一介電層中形成多個第一金屬通孔及多條第一金屬線；分別在多條第一金屬線上形成多個第一金屬覆蓋層；及進行第二平坦化工藝以使第一金屬覆蓋層平坦化。

技術(shù)研發(fā)人員：吳正翔,謝宗揚,李建璋,莊文棟
受保護的技術(shù)使用者：臺灣積體電路制造股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/28