半导体结构的形成方法与流程

技术特征：
1.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底，所述衬底表面具有接触层；在所述衬底上形成介质层，所述介质层内具有接触孔，所述接触孔底部暴露出所述接触层，所述接触孔侧壁暴露出所述介质层；在所述接触孔的底部表面和侧壁表面形成籽晶层；在所述籽晶层表面形成第一填充层，所述第一填充层内具有开口；对所述籽晶层和所述第一填充层进行退火处理；所述退火处理后，在所述开口内形成第二填充层，所述第二填充层和所述第一填充层使所述接触孔被填满。2.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一填充层的工艺参数包括：使所述衬底加热至第一温度；形成第二填充层的工艺参数包括：使所述衬底加热至第二温度，且所述第二温度高于所述第一温度。3.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，所述第一温度的范围为200度至350度；所述第二温度的范围为350度至500度。4.如权利要求2所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述籽晶层的材料包括钨、铜或铝；所述第一填充层的材料包括钨、铜或铝；所述第二填充层的材料包括钨、铜或铝。5.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一填充层的形成工艺包括化学气相沉积工艺。6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一填充层的形成方法包括：向所述籽晶层表面通入第一气体；在去除未被籽晶层表面吸附的第一气体之后，通入第二气体，所述第二气体与第一气体反应形成第一填充膜；去除未反应的第二气体。7.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一填充层的厚度范围为所述接触孔宽度的15％至40％。8.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一填层的工艺参数包括：所述第一气体包括六氟化钨；所述第二气体包括硅烷；所述第一气体的气流流量范围为0标准毫升/分钟至500标准毫升/分钟；气压范围为5托至100托。9.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第一填层的工艺参数包括：所述第一气体包括硅烷；所述第二气体包括六氟化钨；所述第二气体的气流流量范围为0标准毫升/分钟至500标准毫升/分钟；气压范围为5托至100托。10.如权利要求4所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述籽晶层的形成工艺包括脉冲成核沉积工艺。11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述籽晶层的方法包括：向所述接触孔表面通入第三气体形成浸润层；去除未吸附的第三气体；在所述浸润层表面形成多层重叠的成核膜。12.如权利要求11所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，每层成核膜的形成方法包括：向所述接触孔表面通入第四气体；去除未吸附的第四气体；通入第五气体，所述第四气体与所述第五气体反应形成所述成核膜；去除未与所述第四气体反应的第五气体。13.如权利要求12所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述籽晶层的工艺
参数包括：所述第三气体包括硼烷；所述第四气体包括六氟化钨；所述第五气体包括硅烷；气压范围为5托至100托。14.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述籽晶层前，还包括：在所述接触孔和所述介质层表面形成粘结层，在所述粘结层表面形成辅助层；所述粘结层的材料包括钛，所述辅助层的材料包括氮化钛。15.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：所述粘结层的形成工艺包括物理气相沉积工艺；所述辅助层的形成工艺包括原子层淀积工艺。16.如权利要求14所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：所述粘结层的厚度范围为2纳米至5纳米；所述辅助层的厚度范围为1纳米至5纳米。17.如权利要求13所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述籽晶层前，还包括：对所述辅助层进行等离子表面处理。18.如权利要求17所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述等离子表面处理的参数包括：采用氮气等离子气体；时间范围为1秒至10秒。19.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述退火处理的工艺参数包括：温度范围为300度至500度，时间范围为10秒至1000秒。20.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，还包括：平坦化所述第一填充层、所述第二填充层和所述籽晶层，暴露出所述介质层表面，在所述接触孔内形成导电插塞。21.如权利要求20所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述平坦化的工艺包括机械化学研磨工艺。22.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述接触层的材料包括金属或者金属硅化物。23.如权利要求1所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二填充层的形成工艺包括化学气相沉积工艺。24.如权利要求23所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成所述第二填充层的工艺的参数包括：时间范围为0秒至100秒；气压范围为5托至100托。

技术总结
一种半导体结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底表面具有接触层；在所述衬底上形成介质层，所述介质层内具有接触孔，所述接触孔底部暴露出所述接触层，所述接触孔侧壁暴露出所述介质层；在所述接触孔的底部表面和侧壁表面形成籽晶层；在所述籽晶层表面形成第一填充层，所述第一填充层内具有开口；对所述籽晶层和所述第一填充层进行退火处理；所述退火处理后，在所述开口内形成第二填充层，所述第二填充层和所述第一填充层使所述接触孔被填满，由所述第一填充层和第二填充层形成导电插塞，所述导电插塞具有较低的电阻，相对于一次填充的接触孔形成的导电插塞，可以降低10％至50％的电阻。的电阻。的电阻。


技术研发人员：成国良
受保护的技术使用者：中芯国际集成电路制造(北京)有限公司
技术研发日：2020.09.10
技术公布日：2022/3/10