具有摻雜的中間層的金屬-半導體接觸件結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及具有摻雜的中間層的金屬-半導體接觸件結構。
【背景技術】
[0002]半導體器件用于各種電子應用中，例如，諸如個人電腦、手機、數碼相機和其他電子設備。通常通過在半導體襯底上方依次沉積絕緣或介電層、導電層以及半導體材料層，并使用光刻來圖案化各個材料層以在其上形成電路組件和元件來制造半導體器件。
[0003]半導體工業通過持續降低最小部件尺寸而持續改進各種電子組件(例如，晶體管、二極管、電阻器、電容器等)的集成度，其允許更多的組件被集成到給定的區域內。為了增加有源器件的密度，有源器件形成在半導體襯底上，并且使有源器件彼此互連、連接至管芯中的其他器件或利用絕緣層中的導電線通過重分布層(RDL)連接至外部器件。RDL中的互連件利用導電插塞或接觸件連接至每個有源器件中的單獨的元件，導電插塞或接觸件形成在半導體表面和RDL之間的層間電介質(ILD)中。鈍化層和后鈍化互連件提供RDL和諸如焊料球、螺柱、凸塊等的連接件之間的連接。在生產有源半導體器件之后，但是在從晶圓分割管芯之前，使用后段制程(BEOL)工藝頻繁地形成RDL和鈍化層。
【發明內容】
[0004]為了解決現有技術中存在的問題，根據本發明的一個方面，提供了一種形成器件的方法，包括:在半導體襯底的頂面上形成絕緣層，目標區設置在所述半導體襯底的頂面處；穿過所述絕緣層蝕刻開口，所述開口暴露所述目標區的部分的頂面；在所述開口中形成摻雜的金屬氧化物中間層并且所述摻雜的金屬氧化物中間層接觸所述目標區的所述頂面；以及用金屬插塞填充所述開口的剩余部分，所述摻雜的金屬氧化物中間層設置在所述金屬插塞和所述襯底之間。
[0005]在上述方法中，蝕刻所述開口包括產生設置在所述開口的表面上并且包括第一蝕刻劑的蝕刻副產物，并且其中，形成所述摻雜的金屬氧化物中間層包括在所述蝕刻副產物上方形成金屬氧化物中間層，并且其中，來自所述蝕刻副產物的所述第一摻雜劑至少部分地摻雜所述金屬氧化物中間層。
[0006]在上述方法中，形成所述摻雜的金屬氧化物中間層包括將第一摻雜劑注入至金屬氧化物中間層內。
[0007]在上述方法中，形成所述摻雜的金屬氧化物中間層包括由氧化錫、氧化鈦或氧化鋅中的一種形成所述金屬氧化物中間層。
[0008]在上述方法中，還包括在形成所述絕緣層之前，在所述襯底上形成晶體管，其中，所述目標區是所述晶體管的源極或漏極。
[0009]在上述方法中，形成所述摻雜的金屬氧化物中間層包括形成摻雜有氟的金屬氧化物中間層。
[0010]根據本發明的另一方面，還提供了一種形成器件的方法，包括:在半導體襯底的頂面上形成絕緣層，所述半導體襯底具有形成在所述半導體襯底中的至少一個有源器件，所述至少一個有源器件的目標區設置在所述襯底的頂面處；穿過所述絕緣層蝕刻開口，所述開口暴露所述目標區；在所述開口中形成金屬氧化物中間層并且所述金屬氧化物中間層接觸所述目標區；用第一摻雜劑摻雜所述金屬氧化物中間層；在所述開口中形成粘附層，并且所述粘附層設置在摻雜的所述金屬氧化物中間層上方；在所述開口中并且在所述粘附層上方形成金屬插塞，摻雜的所述金屬氧化物中間層設置在所述金屬插塞和所述襯底之間；以及在所述絕緣層的頂面上方形成重分布層(RDL)，所述RDL的金屬部件與所述金屬插塞電接觸。
[0011 ] 在上述方法中，形成所述金屬氧化物中間層包括由氧化錫、氧化鈦或氧化鋅中的一種形成所述金屬氧化物中間層。
[0012]在上述方法中，形成摻雜的所述金屬氧化物中間層包括將第一摻雜劑注入所述金屬氧化物中間層內。
[0013]在上述方法中，注入所述第一摻雜劑包括在所述金屬氧化物中間層中注入氟。
[0014]在上述方法中，還包括在形成所述絕緣層之前，在所述襯底上形成晶體管，其中，所述目標區是所述晶體管的源極或漏極；其中，所述目標區摻雜有不同于所述第一摻雜劑的第二摻雜劑；并且其中，所述目標區基本上不含硅化物。
[0015]根據本發明的又一方面，還提供了一種結構，包括:絕緣層，設置在半導體襯底上方并且具有延伸穿過所述絕緣層的開口，所述襯底的第一表面設置在所述開口的底部；接觸件的中間層，設置在所述開口中并且具有與所述襯底的第一表面接觸的第一部分；以及所述接觸件的金屬插塞，設置在所述開口中，所述中間層將所述金屬插塞與所述襯底的第一表面分隔開；其中，所述中間層包括摻雜的氧化物。
[0016]在上述結構中，所述中間層包括摻雜的金屬氧化物。
[0017]在上述結構中，所述摻雜的金屬氧化物的金屬氧化物是氧化錫、氧化鈦或氧化鋅中的一種。
[0018]在上述結構中，所述摻雜的金屬氧化物摻雜有氟。
[0019]在上述結構中，所述摻雜的金屬氧化物摻雜為具有在約0.1%至約15%之間的濃度。
[0020]在上述結構中，還包括設置在所述中間層和所述金屬插塞之間的粘附層。
[0021 ] 在上述結構中，所述粘附層包括氮化鈦并且所述金屬插塞包括鎢。
[0022]在上述結構中，所述金屬插塞的最頂面與所述中間層的最頂面、所述粘附層的最頂面和所述絕緣層的最頂面基本上平齊。
[0023]在上述結構中，還包括具有電連接至所述金屬插塞的至少一個金屬部件的重分布層(RDL) ο
【附圖說明】
[0024]當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳理解本發明的各方面。除非另有聲明外，在不同的附圖中對應的標號和符號通常指對應的部分。繪制附圖以示出實施例的各方面，并且應該注意，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各個部件的尺寸可以任意地增大或減小。
[0025]圖1至圖8是根據一些實施例的示出了在用于形成具有摻雜的中間層的金屬-半導體接觸件的工藝中的中間階段的截面圖；
[0026]圖9至圖1lB是根據一些實施例的示出了在不同的環境中具有摻雜的中間層的金屬-半導體接觸件的截面圖；以及
[0027]圖12是根據一些實施例的示出了形成具有摻雜的中間層的金屬-半導體接觸件的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0028]以下公開內容提供了許多用于實現所提供主題的不同特征的不同實施例或實例。下面描述了組件和布置的具體實例以簡化本發明。當然，這些僅僅是實例，而不旨在限制。例如，在以下描述中，在第二部件上方或者上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件以直接接觸形成的實施例，并且也可以包括在第一部件和第二部件之間可以形成額外的部件，從而使得第一部件和第二部件可以不直接接觸的實施例。此外，本發明可在各個實例中重復參考標號和/或字符。該重復是為了簡單和清楚的目的，并且其本身不指示所討論的各個實施例和/或配置之間的關系。
[0029]另外，為便于描述，本文中可以使用諸如“在…之下”、“在…下方”、“下”、“在…之上”、“上”等的空間相對位置術語，以描述如圖中所示的一個元件或部件與另一個(另一些)元件或部件的關系。除了圖中所示的方位外，空間相對位置術語旨在包括器件在使用或操作中的不同方位。裝置可以以其他方式定向(旋轉90度或在其他方位上)，并且因此可以對本文中使用的空間相對位置描述符同樣作相應的解釋。
[0030]有時提供在半導體襯底上形成的有源器件，有源器件具有通過設置在諸如層間電介質(ILD)等的電介質或半導體層中的金屬插塞或接觸件的電連接。取決于金屬和半導體材料，在金屬接觸件接觸半導體層的情況下，形成肖特基結或勢皇。由于由半導體晶體結構相對金屬表面的終止引起的費米能級釘扎，肖特基勢皇創建整流接觸。
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