半导体结构的制备方法及半导体结构与流程

本公开涉及半导体制造领域，尤其涉及一种半导体结构的制备方法及半导体结构。

背景技术：

1、随着近年来科技不断的进步，半导体结构的性能和制备工艺得到了极大的发展，为满足半导体结构正常的使用，通常在半导体结构中会设置有电源供电结构，可以理解的，其所包含的结构设置等情况会对半导体结构的性能发挥产生一定的影响。

2、然而，在常规技术中，半导体结构的制备方法还存在很多问题亟待改善。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种半导体结构的制备方法，所述制备方法包括：

2、提供衬底；在所述衬底的第一表面上形成凹槽结构；

3、依次形成第一阻挡层和第一钝化层，所述第一阻挡层覆盖所述凹槽结构的侧壁和底部，所述第一钝化层覆盖所述第一阻挡层位于所述凹槽结构的底部的部分；其中，将所述第一阻挡层与所述凹槽底部接触的表面定义为预设表面；

4、在所述凹槽结构中填充第一导电材料以形成掩埋式电源轨；

5、在所述衬底的第二表面上形成通孔结构，所述通孔结构暴露出所述第一阻挡层的预设表面；其中，所述第一表面与所述第二表面为所述衬底相对设置的两个表面；

6、形成第二钝化层，所述第二钝化层位于所述通孔结构的底部并覆盖至少部分所述预设表面；

7、在所述通孔结构中填充第二导电材料以形成导电结构；

8、执行热处理工艺，以在所述导电结构与所述掩埋式电源轨之间形成目标界面。

9、在一些实施例中，提供所述衬底包括：

10、提供基底；

11、在所述基底上形成刻蚀停止层；

12、在所述刻蚀停止层上形成半导体层。

13、在一些实施例中，在所述衬底的第一表面上形成所述凹槽结构，包括：

14、在所述衬底上形成第一介质层，所述第一介质层覆盖所述衬底的表面；

15、对所述第一介质层和所述衬底执行刻蚀工艺，以在所述衬底上形成所述凹槽结构；

16、在所述凹槽结构中填充所述第一导电材料以形成所述掩埋式电源轨之后，所述制备方法还包括：

17、形成器件结构及位于所述器件结构上的金属层。

18、在一些实施例中，在所述衬底的第二表面上形成所述通孔结构之前，所述制备方法还包括：

19、对所述衬底的第二表面执行减薄工艺，以暴露出所述刻蚀停止层；

20、去除所述刻蚀停止层，暴露出所述半导体层的表面；

21、在所述半导体层上形成第二介质层。

22、在一些实施例中，在所述衬底的第二表面上形成所述通孔结构，所述通孔结构暴露出所述第一阻挡层的所述预设表面，包括：

23、对所述第二介质层和所述半导体层执行刻蚀工艺，以在所述衬底的第二表面上形成所述通孔结构，所述通孔结构暴露出所述第一阻挡层的所述预设表面。

24、在一些实施例中，在形成所述第二钝化层之前，所述制备方法还包括：

25、形成绝缘层，所述绝缘层覆盖所述通孔结构的侧壁和底部；

26、去除所述绝缘层位于所述通孔结构的底部的部分；

27、形成第二阻挡层，所述第二阻挡层覆盖所述通孔结构的侧壁，并覆盖所述第一阻挡层的至少部分所述预设表面。

28、在一些实施例中，所述第一导电材料与所述第二导电材料包括导电金属。

29、在一些实施例中，所述第一钝化层和所述第二钝化层包括钯、金、镍或者高熵合金中的至少一种。

30、本公开实施例还提供了一种半导体结构，所述半导体结构包括：

31、衬底；

32、位于所述衬底的第一表面上的掩埋式电源轨；

33、第一钝化层，所述第一钝化层位于所述掩埋式电源轨的底部；

34、第一阻挡层，所述第一阻挡层包围所述掩埋式电源轨的侧壁，并包围所述第一钝化层的侧壁和底部；其中，所述第一阻挡层包括预设表面，沿垂直于第一表面的方向，所述第一阻挡层和第一钝化层的底部相接触的表面与所述预设表面相对设置；

35、第二钝化层，所述第二钝化层位于所述衬底的第二表面上，并覆盖所述第一阻挡层的至少部分所述预设表面；

36、导电结构，所述导电结构位于所述第二表面上，且位于所述第二钝化层上；其中，所述导电结构与所述掩埋式电源轨之间形成有目标界面。

37、在一些实施例中，所述半导体结构还包括：

38、第二阻挡层，所述第二阻挡层覆盖所述导电结构的侧壁并覆盖所述第二钝化层的侧壁及至少部分所述预设表面。

39、在一些实施例中，所述掩埋式电源轨和所述导电结构的材料相同。

40、本公开实施例所提供的半导体结构的制备方法及半导体结构，其中，所述制备方法包括：提供衬底；在所述衬底的第一表面上形成凹槽结构；依次形成第一阻挡层和第一钝化层，所述第一阻挡层覆盖所述凹槽结构的侧壁和底部，所述第一钝化层覆盖所述第一阻挡层位于所述凹槽结构的底部的部分；其中，将所述第一阻挡层与所述凹槽底部接触的表面定义为预设表面；在所述凹槽结构中填充第一导电材料以形成掩埋式电源轨；在所述衬底的第二表面上形成通孔结构，所述通孔结构暴露出所述第一阻挡层的预设表面；其中，所述第一表面与所述第二表面为所述衬底相对设置的两个表面；形成第二钝化层，所述第二钝化层位于所述通孔结构的底部并覆盖至少部分所述预设表面；在所述通孔结构中填充第二导电材料以形成导电结构；执行热处理工艺，以在所述导电结构与所述掩埋式电源轨之间形成目标界面。可以理解的，在掩埋式电源轨的制备过程中，为了防止导电金属向周围的材料进行扩散，通常会在导电材料与周围材料的界面处沉积阻挡层，阻挡层将在导电材料的侧壁和底部同时形成，若在该结构的基础上，继续形成与其电连接的导电结构时，导电结构与掩埋式电源轨相接触的界面上便会不可避免的会存在阻挡层材料，由于阻挡层的材料与掩埋式电源轨及导电结构所包含的材料并不相同，使得掩埋式电源轨和导电结构相接触的界面上，会存在较大的热阻和电阻，容易增加电能损耗问题及散热问题。而在本公开实施例中，在掩埋式电源轨与导电结构接触的界面上，在第一阻挡层的两侧均形成了钝化层，钝化层的形成有利于掩埋式电源轨和导电结构所包含的金属材料向两者相接触的界面上进行扩散以形成热阻和电阻均较低的目标界面，如此，可有效降低上述界面处的热阻和电阻，从而可显著减少电能损耗及热量的产生。

41、本公开的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本公开的其它特征和优点将从说明书、附图变得明显。

技术特征：

1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，提供所述衬底包括：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底的第一表面上形成所述凹槽结构，包括：

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底的第二表面上形成所述通孔结构之前，所述制备方法还包括：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在所述衬底的第二表面上形成所述通孔结构，所述通孔结构暴露出所述第一阻挡层的所述预设表面，包括：

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，在形成所述第二钝化层之前，所述制备方法还包括：

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一导电材料与所述第二导电材料包括导电金属。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一钝化层和所述第二钝化层包括钯、金、镍或者高熵合金中的至少一种。

9.一种半导体结构，其特征在于，所述半导体结构包括：

10.根据权利要求9所述的半导体结构，其特征在于，所述半导体结构还包括：

11.根据权利要求9所述的半导体结构，其特征在于，所述掩埋式电源轨和所述导电结构的材料相同。

技术总结本公开实施例提供了一种半导体的制备方法及半导体结构，其中，所述方法包括：在衬底的第一表面上形成凹槽结构；依次形成第一阻挡层和第一钝化层，第一阻挡层覆盖凹槽结构的侧壁和底部，第一钝化层覆盖第一阻挡层位于凹槽结构的底部的部分；将第一阻挡层与凹槽底部接触的表面定义为预设表面。在凹槽结构中形成掩埋式电源轨；在衬底的第二表面上形成通孔结构，通孔结构暴露出第一阻挡层的预设表面；其中，第一表面与第二表面为衬底相对设置的两个表。形成第二钝化层，第二钝化层位于通孔结构的底部并覆盖至少部分预设表面；在通孔结构中填充第二导电材料以形成导电结构；执行热处理工艺，以在导电结构与掩埋式电源轨之间形成目标界面。技术研发人员：彭昊阳,刘淑娟,江仲开,王一鸣受保护的技术使用者：湖北江城实验室技术研发日：技术公布日：2025/1/6