半导体器件及其形成方法与流程

本公开的实施例涉及半导体器件及其形成方法。

背景技术：

1、互连层（有时称为后端区域或后段制程（beol）区域）是半导体器件的区域，它包括多层导电结构，这些导电结构布置为在整个半导体器件中承载信号和/或提供功率分布。多层导电结构可以包括互连结构（例如，通孔）的各种垂直布置的层和金属化结构（例如，沟槽、导线或迹线）的层。

技术实现思路

1、本公开的实施例提供一种形成半导体器件的方法，包括：在半导体器件的器件层之上沉积所述半导体器件的互连层的第一层间介电层的材料，其中，所述器件层包括多个集成电路器件；在所述第一层间介电层中形成所述互连层的互连结构的层，其中，所述互连结构的层的一个或多个互连结构电耦合至至少一个所述集成电路器件并且具有比至少一个所述集成电路器件的源极/漏极区域的电导率大的电导率；在所述互连结构的层之上沉积所述互连层的蚀刻停止层的材料；在所述蚀刻停止层之上沉积所述互连层的第二层间介电层的材料，其中，所述蚀刻停止层的材料的介电常数大于所述第一层间介电层的材料的介电常数和所述第二层间介电层的材料的介电常数；在所述第二层间介电层之上沉积硬掩模层的材料；基于所述硬掩模层中的图案蚀刻所述第二层间介电层和所述蚀刻停止层，以形成穿过所述第二层间介电层和所述蚀刻停止层的凹槽，其中，所述凹槽形成在所述互连结构的层的互连结构上方；将非液相溶液分配到所述凹槽中，以在所述凹槽中的所述互连结构的顶面上形成阻挡层，其中，所述非液相溶液包含溶剂；在所述凹槽的侧壁上沉积阻挡衬里的材料，其中，所述阻挡层抑制所述阻挡衬里在所述互连结构的所述顶面上的生长；以及在所述凹槽中沉积金属化结构的材料，使得所述阻挡衬里横向地位于所述第二层间介电层和所述金属化结构之间。

2、本公开的另一实施例提供一种形成半导体器件的方法，包括：在半导体器件的互连层中的互连结构的层之上沉积蚀刻停止层的材料，其中，所述互连层形成在所述半导体器件的器件层上方，并且其中，所述互连结构的层通过第一层间介电层彼此间隔开；在所述蚀刻停止层之上沉积所述互连层的第二层间介电层的材料；在所述第二层间介电层之上沉积硬掩模层的材料；基于所述硬掩模层中的图案，蚀刻所述第二层间介电层和所述蚀刻停止层，以形成穿过所述第二层间介电层和所述蚀刻停止层的凹槽，其中，所述凹槽形成在所述互连结构的层的互连结构上方；分配非液相溶液，使得溶剂蒸气流入所述凹槽中，其中，所述非液相溶液包含气相的阻挡材料和气相的溶剂，并且其中，所述阻挡材料和所述溶剂以液相在所述互连结构的所述顶面中冷凝；执行固化操作以蒸发所述溶剂，以在所述凹槽中的所述互连结构的顶面上由所述阻挡材料形成阻挡层；在所述凹槽的侧壁上沉积阻挡衬里的材料，其中，所述阻挡层抑制所述阻挡衬里在所述互连结构的所述顶面上的生长；在所述凹槽中沉积金属化结构的材料，使得所述阻挡衬里横向地位于所述层间介电层和所述金属化结构之间；以及去除所述硬掩模层。

3、本公开的又一实施例提供一种半导体器件，包括：器件层，所述器件层包括一个或多个集成电路器件；第一层间介电层，位于所述器件层之上；互连结构，位于所述第一层间介电层中并且电耦合至所述集成电路器件的接触件；蚀刻停止层，位于所述互连结构之上；第二层间介电层，位于所述蚀刻停止层之上；金属化结构，延伸穿过所述蚀刻停止层和所述第二层间介电层并且电耦合至所述互连结构；第一阻挡衬里，横向地位于所述金属化结构和所述第二层间介电层之间；第二阻挡衬里，第二阻挡衬里包括：横向地位于所述第一阻挡衬里和所述金属化结构之间的侧壁部分，和垂直地位于所述金属化结构和所述互连结构之间的底部部分；以及金属氧化物残留物，位于所述互连结构的顶面上，所述金属氧化物残留物包含所述互连结构的金属的氧化物，其中，在所述互连结构的俯视图中，所述金属氧化物残留物横向围绕所述第二阻挡衬里的所述底部部分。

1.一种形成半导体器件的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述硬掩模层包括介电硬掩模层；并且其中，所述方法还包括：在所述介电硬掩模层上沉积金属硬掩模层的材料，

3.根据权利要求2所述的方法，其中，将所述非液相溶液分配到所述凹槽中包括：

4.根据权利要求2所述的方法，还包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非液相溶液包含溶解在所述溶剂中的所述阻挡层的材料；并且

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述溶剂包括以下溶剂中的至少一种：二甘醇单丁醚（bdg）溶剂、二乙基甲酰胺（def）溶剂、乙二醇单丁醚（bcs）溶剂或二甲基亚砜（dmso）溶剂。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述阻挡层的材料在所述凹槽中的所述互连结构的所述顶面上冷凝以形成所述阻挡层。

8.一种形成半导体器件的方法，包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述阻挡材料和所述溶剂悬浮在所述非液相溶液中的水蒸气中。

10.一种半导体器件，包括：