CN219513098U - 半导体结构 - Google Patents

Abstract

一种半导体结构，包括第一导电结构；介电层，位于第一导电结构上；以及第二导电结构，位于介电层中并电性连接至第一导电结构，且第二导电结构包括：导电层；阻挡层，夹设于导电层的侧壁与介电层的侧壁之间，其中阻挡层不延伸于导电层的下表面与第一导电结构的上表面之间；以及黏着层，夹设于导电层的侧壁与阻挡层之间，其中黏着层不延伸于导电层的下表面与第一导电结构的上表面之间。

Description

半导体结构

技术领域

本实用新型实施例涉及半导体装置的内连线结构与其形成方法，尤其涉及减少内连线所用的开口中的阻挡层的体积。

背景技术

一般而言，有源装置和无源装置形成在半导体基板之上及之中。一旦形成有源装置与无源装置，可采用一系列导电与绝缘层使有源装置与无源装置彼此连接且连接至外部装置。这些层状物有助于内连线多种有源装置和无源装置，并提供电性连接至外部装置(比如经由接点垫)。

为了形成内连线于在这些层状物中，可采用一系列的光刻、蚀刻、沉积、与平坦化技术。然而随着有源装置与无源装置的尺寸缩小，这些技术也越来越复杂，亦需减少内连线的尺寸。如此一来，需改进内连线的形成方法与结构，使装置的整体尺寸更小、更便宜、更有效、且具有更少的缺陷或问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种半导体结构，以解决上述至少一个问题。

本实用新型一实施例提供的半导体结构，包括：第一导电结构；介电层，位于第一导电结构上；以及第二导电结构，位于介电层中并电性连接至第一导电结构，且第二导电结构包括：导电层；阻挡层，夹设于导电层的侧壁与介电层的侧壁之间，其中阻挡层不延伸于导电层的下表面与第一导电结构的上表面之间；以及黏着层，夹设于导电层的侧壁与阻挡层之间，其中黏着层不延伸于导电层的下表面与第一导电结构的上表面之间。

根据本实用新型其中的一个实施方式，该导电层物理接触该介电层的侧壁。

根据本实用新型其中的一个实施方式，还包括一盖层位于该第一导电结构与该介电层之间。

根据本实用新型其中的一个实施方式，该导电层物理接触该盖层的侧壁。

根据本实用新型其中的一个实施方式，该阻挡层物理接触该盖层的侧壁。

根据本实用新型其中的一个实施方式，该导电层的一部分夹设于该黏着层的下表面与该第一导电结构的上表面之间。

根据本实用新型其中的一个实施方式，该第一导电结构的上表面具有一第一区与一第二区，且该第二区不同于该第一区。

根据本实用新型其中的一个实施方式，该介电层覆盖该第一导电结构的上表面的该第一区，且不覆盖该第一导电结构的上表面的该第二区。

根据本实用新型其中的一个实施方式，还包括一盖层位于该第一导电结构的上表面的该第一区与该介电层之间。

根据本实用新型其中的一个实施方式，还包括一籽晶层位于该导电层与该黏着层之间。

附图说明

图1、图2、图5、图6、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B及图13至图28为一些实施例中，制作半导体装置的多种中间阶段的剖视图。

图3A为一些实施例中，形成阻挡层的方法的流程图。

图3B为一些实施例中，界面活性剂浸泡工艺的流程图。

图3C为一些实施例中，界面活性剂浸泡工艺的流程图。

图4为一些实施例中，形成阻挡层的设施的附图。

图7A至图7C为一些实施例中，多种界面活性剂分子的附图。

图29为一些实施例中，导电结构中的多种元素的浓度轮廓。

图30至图34为一些实施例中，半导体装置的剖视图。

图35至图37为一些实施例中，半导体装置的剖视图。

图38至图40为一些实施例中，半导体装置的剖视图。

图41至图49为一些实施例中，制作半导体装置的多种中间阶段的剖视图。

图50至图52为一些实施例中，半导体装置的剖视图。

图53为一些实施例中，半导体装置的剖视图。

图54为一些实施例中，半导体装置的剖视图。

图55为一些实施例中，半导体装置的剖视图。

图56为一些实施例中，半导体装置的剖视图。

图57为一些实施例中，形成中间结构的方法的流程图。

图58为一些实施例中，表面调整工艺的流程图。

附图标记如下：

T₁,T₂:厚度

100,3000,3500,3800,4100,5000,5300,5400,5500,5600:半导体装置

101:基板

103:有源及/或无源装置

105:栅极介电层

107:栅极

109:间隔物

111:源极/漏极区

113:层间介电层

115:源极/漏极接点插塞

117:栅极接点插塞

201,3001,3501,3801,4101,5001,5301,5401,5501,5601:内连线结构

203₁,203₂,203_M,801,1101,3003₁,3003₂,3003_M,3503₁,

3503₂,3503_M,3803₁,3803₂,3803_M,4103₁,4103₂,4103_M,5003₁,5003₂,5003_M,5303₁,5303₂,5303_M,5403₁,5403₂,5403_M,5503₁,5503₂,5503_M,5603₁,5603₂,5603_M:金属层

205₁,205₂,205_M:蚀刻停止层

207₁,207₂,207_M:金属间介电层

209,211,2401,2403:开口

209₁,211₁:通孔开口

209₂,211₂:线路开口

213:氧化物层

300,5700:方法

301,303,305,307,309,311,313,5701,5703,5705,5709,5711,5713,5801,5803:步骤400:设施

401:等离子体模块

403,405:浸泡模块

407:沉积模块

601:界面活性剂层

1501,4201,5309,5409,5509:阻挡层

701,705,707,709,713,715,717,719,721,723,725,1107.1109,1401:界面活性剂分子

703:不饱和的碳碳官能基

711:氮为主的官能基

1103:第一金属材料

1105:第二金属材料

1503,2105,2501,2801,3009,3011,3013,3505,3507,3805,3807,4405,4701,4703,5005,5007:区域

1601:炔分子

1603:炔部分

1901:黏着层

2001:籽晶层

2003:导电层

2101₁,2101₂,2101_M,3005₁,3005₂,3005_M,4401₁,4401₂,

4401_M,5305₁,5305₂,5305_M,5405₁,5405₂,5405_M,5505₁,5505₂,5505_M:导电通孔

2103₁,2103₂,2103_M,2103_M-1,3007₁,3007₂,3007_M,

3007_M-1,4403₁,4403₂,4403_M,4403_M-1,5307₁,5307₂,5307_M,

5407₁,5407₂,5407_M,5507₁,5507₂,5507_M:导电线路

2107:盖层

2803:线段

2901:实线曲线

2903,2905:虚线曲线

具体实施方式

下述详细描述可搭配附图说明，以利理解本实用新型的各方面。值得注意的是，各种结构仅用于说明目的而未按比例绘制，如本业常态。实际上为了清楚说明，可任意增加或减少各种结构的尺寸。

下述内容提供的不同实施例或实例可实施本实用新型的不同结构。下述特定构件与排列的实施例用以简化本实用新型内容而非局限本实用新型。举例来说，形成第一构件于第二构件上的叙述包含两者直接接触的实施例，或两者之间隔有其他额外构件而非直接接触的实施例。此外，本实用新型的多个实例可重复采用相同标号以求简洁，但多种实施例及/或设置中具有相同标号的元件并不必然具有相同的对应关系。

此外，空间相对用语如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”、或类似用词，用于描述附图中一些元件或结构与另一元件或结构之间的关系。这些空间相对用语包括使用中或操作中的装置的不同方向，以及附图中所描述的方向。当装置转向不同方向时(旋转90度或其他方向)，则使用的空间相对形容词也将依转向后的方向来解释。

本实用新型实施例的内容关于半导体装置的内连线结构与其形成方法。一些实施例可改变上方介电层中的开口所露出的第一导电结构的表面上的阻挡层的沉积速率，以减少或抑制开口底部(比如第一导电结构的露出表面)的沉积速率，使阻挡层选择性沉积于开口侧壁上而不沉积于开口底部上。在一些实施例中，可在第一导电结构的露出表面上进行表面调整工艺，以减少或抑制开口底部的阻挡层的沉积速率。在一些实施例中，表面调整工艺可包括在导电结构其露出的表面上进行氧化物还原工艺，接着在导电结构其露出的表面上进行界面活性剂浸泡工艺。此处所述的多种实施例可减少开口中的阻挡层，并减少开口中的第二导电结构与第一导电结构之间的接点电阻。

图1、图2、图5、图6、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B及图13至图28为一些实施例中，制作半导体装置100的多种中间阶段的剖视图。如图1所示，形成半导体装置100的工艺包括提供基板101。举例来说，基板101可包括掺杂或未掺杂的基体硅，或绝缘层上半导体基板的有源层。一般而言，绝缘层上半导体基板包括半导体材料层如硅形成于绝缘层上。举例来说，绝缘层可为埋置氧化物层或氧化硅层。可提供绝缘层于基板上，比如硅基板或玻璃基板。基板101可改为包含另一半导体元素(如锗)、半导体化合物(如碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟及/或锑化铟)、半导体合金(如硅锗、磷砷化镓、砷化铝铟、砷化铝镓、砷化镓铟、磷化镓铟及/或磷砷化镓铟)、或上述的组合。亦可采用其他基板如多层基板或组成渐变基板。

在一些实施例中，可形成一或多个有源及/或无源装置103(图1显示单一晶体管)于基板101上。一或多个有源及/或无源装置103可包括多种n型金属氧化物半导体及/或p型金属氧化物半导体装置，比如晶体管、电容器、电阻、二极管、光二极管、熔丝、或类似物。本技术领域中技术人员应理解上述例子仅用于说明目的而非局限本实用新型实施例。亦可依给定应用采用适当的其他电路。

在一些实施例中，有源及/或无源装置103如晶体管包括含有栅极介电层105与栅极107的栅极堆叠、栅极堆叠的两侧侧壁上的间隔物109、以及与个别间隔物109相邻的源极/漏极区111。为了简化附图，未显示一般形成于集成电路中的构件如栅极硅化物、源极/漏极硅化物、接点蚀刻停止层、与类似物。在一些实施例中，有源及/或无源装置103如晶体管的形成方法可采用任何可接受的方法。在一些实施例中，有源及/或无源装置103如晶体管可为平面金属氧化物半导体场效晶体管、鳍状场效晶体管、或类似物。

在一些实施例中，形成一或多个层间介电层113于基板与一或多个有源及/或无源装置103上。在一些实施例中，一或多个层间介电层113可包括磷硅酸盐玻璃、硼磷硅酸盐玻璃、氟硅酸盐玻璃、碳氧化硅、旋转涂布玻璃、旋转涂布聚合物、碳硅材料、上述的化合物、上述的复合物、上述的组合、或类似物，且其形成方法可为任何合适方法如旋转涂布、化学气相沉积、等离子体辅助化学气相沉积、原子层沉积、上述的组合、或类似方法。

在一些实施例中，源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117形成于一或多个层间介电层113中。源极/漏极接点插塞115提供电性接点至源极/漏极区111。栅极接点插塞117提供电性接点至栅极107。在一些实施例中，形成源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117的步骤包括形成开口于一或多个层间介电层113中、沉积一或多个阻挡/黏着层(未图示)于开口中、沉积籽晶层(未图示)于一或多个阻挡/黏着层上、以及将导电材料(未图示)填入开口。接着进行化学机械研磨以移除超填开口的的阻挡/黏着层、籽晶层、与导电材料的一或多者的多余材料。在一些实施例中，源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117的最顶部表面，在化学机械研磨工艺的工艺变数中与一或多个层间介电层113的最底部表面共平面或齐平。

在一些实施例中，一或多个阻挡/黏着层可包括钛、氮化钛、钽、氮化钽、上述的组合、上述的多层、或类似物，且其形成方法可采用物理气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积、上述的组合、或类似方法。一或多个阻挡/黏着层保护一或多个层间介电层113免于扩散与金属毒化。籽晶层可包括铜、钛、镍、金、锰、上述的组合、上述的多层、或类似物，且其形成方法可为原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅镀、上述的组合、或类似方法。导电材料可包括铜、铝、钨、钴、钌、钼、上述的组合、上述的合金、上述的多层、或类似物，且其形成方法可采用电镀或其他合适方法。

图2、图5、图6、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B及图13至图28为一些实施例中，制作内连线结构201于图1的结构上的多种中间阶段的剖视图。如图2所示的一些实施例，形成内连线结构201的步骤一开始形成金属层203₁于一或多个层间介电层113、源极/漏极接点插塞115、与栅极接点插塞117上。在一些实施例中，形成金属层203₁的方法一开始形成蚀刻停止层205₁于一或多个层间介电层113、源极/漏极接点插塞115、与栅极接点插塞117上，并形成金属间介电层207₁于蚀刻停止层205₁上。

在一些实施例中，选择蚀刻停止层205₁的材料，使蚀刻停止层205₁的蚀刻速率小于金属间介电层207₁的蚀刻速率。在一些实施例中，蚀刻停止层205₁可包括一或多层的介电材料。合适的介电材料可包括氧化物(如氧化硅、氧化铝、或类似物)、氮化物(如氮化硅或类似物)、氮氧化物(如氮氧化硅或类似物)、碳氧化物(如碳氧化硅或类似物)、碳氮化物(如碳氮化硅或类似物)、碳化物(如碳化硅或类似物)、上述的组合、或类似物，且其形成方法可采用旋转涂布、化学气相沉积、等离子体辅助化学气相沉积、原子层沉积、上述的组合、或类似方法。在一些实施例中，金属间介电层207₁与一或多个层间介电层113的材料与形成方法可类似，如搭配图1说明的上述内容且不重述于此。在一些实施例中，一或多个层间介电层113与金属间介电层207₁可包括相同材料。在其他实施例中，一或多个层间介电层113与金属间介电层207₁可包括不同材料。

如图2所示，图案化金属间介电层207₁与蚀刻停止层205₁，以形成开口209及211于金属间介电层207₁与蚀刻停止层205₁中。在一些实施例中，开口209露出源极/漏极接点插塞115的上表面，而开口211露出源极/漏极接点插塞115的上表面与栅极接点插塞117的上表面。开口209包括下侧部分(其亦可视作通孔开口209₁)与上侧部分(其亦可视作线路开口2092)。开口211包括下侧部分(其亦可视作通孔开口211₁)与上侧部分(其亦可视作线路开口211₂)。在一些实施例中，开口209及211的形成方法可为通孔优先工艺。这些实施例在形成开口209及211的线路开口之前，形成开口209及211的通孔开口。在其他实施例中，开口209及211的形成方法可为沟槽优先工艺。这些实施例在形成开口209及211的线路开口之后，形成开口209及211的通孔开口。在一些实施例中，开口209及211的形成方法可采用合适的光刻与蚀刻工艺。蚀刻工艺可包括一或多道干蚀刻工艺。蚀刻工艺可为非等向。

在一些实施例中，形成开口209及211之后的最终结构可转移至设施400(见附图)以形成阻挡层，如搭配图3A至图3C、图4至图6、图7A至图7C、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B及图13至图15说明的下述内容。在一些实施例中，转移工艺可破真空且可形成氧化物层213于源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117的露出表面上。氧化物层213为原生氧化物层。在源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117包括金属材料的一些实施例中，氧化物层213包括金属材料的氧化物。

图3A为一些实施例中，形成阻挡层1501(见图15)于开口209及211(见图2)中的方法300的流程图。图3B及图3C为一些实施例中，方法300中的界面活性剂浸泡工艺如步骤305的流程图。图4为一些实施例中，形成阻挡层1501所用的设施400的附图。图5、图6、图7A至图7C、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B及图13至图15为依据方法300制作阻挡层1501于开口209及211中的多种中间阶段的剖视图。

如图3A、图4及图5所示，方法300一开始的步骤301在源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117其露出的表面上进行表面调整工艺。在一些实施例中，步骤301包括步骤303及305。在步骤303中，在氧化物层213(见图2)上进行氧化物还原工艺，以自氧化物层213移除氧。在氧化物层213包括金属材料的氧化物的一些实施例中，氧化物还原工艺可自金属材料的氧化物移除氧，并留下金属材料。在一些实施例中，氧化物还原工艺包括在氧化物层213上进行等离子体工艺。

在一些实施例中，可由设施400的等离子体模块401进行等离子体工艺。在这些实施例中，图2的结构可装载至等离子体模块401中，以进行等离子体工艺。等离子体模块可为远端等离子体模块或直接等离子体模块。在一些实施例中，等离子体工艺可采用自含有氢气、氩气、上述的组合、或类似物的气体产生的等离子体。

在一些实施例中，氧化物层213包括氧化铜、氧化钴、或氧化钌，而等离子体工艺可包括氢气等离子体工艺。在一些实施例中，氢气等离子体工艺为滤除正离子的远端等离子体工艺，其温度可介于约300℃至350℃之间，且压力可介于约0.2Torr至3Torr之间。在一些实施例中，氢气等离子体工艺除了自氧化物层213移除氧，亦移除形成开口209及211的蚀刻工艺时形成于开口209及211的侧壁与底部上的蚀刻副产物(见图2)。

在一些实施例中，氧化物层213(见图2)包括氧化钨，而氢气等离子体工艺可能无法自氧化钨有效移除氧而不造成金属间介电层207₁的低介电常数材料脱碳。在这些实施例中，等离子体工艺包括氩气等离子体工艺与之后的氢气等离子体工艺。在一些实施例中，氩气等离子体工艺为直接等离子体工艺，其温度可介于约300℃至350℃之间，且压力可介于约2mTorr至30mTorr之间。

如图3A至图3C、图4及图6所示，步骤305在图5的结构上进行界面活性剂浸泡工艺。界面活性剂浸泡工艺可改变导电结构(如源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117)其露出的上表面。在一些实施例中，可由设施400的浸泡模块403及405进行界面活性剂浸泡工艺。在一些实施例中，界面活性剂浸泡工艺包括步骤309及311(见图3B)。在步骤309中，可将图5的结构浸泡于第一界面活性剂分子的气体中。在步骤311中，可将图5的结构浸泡于第二界面活性剂分子的气体中，且第二界面活性剂分子不同于第一界面活性剂分子。在一些实施例中，可省略步骤311。

在省略步骤311的一些实施例中，可由浸泡模块403进行步骤309，且不采用浸泡模块405。在这些实施例的步骤309中，可自等离子体模块401转移图5的结构至浸泡模块403，而第一界面活性剂分子的气体可流入浸泡模块403的腔室。如下详述，当导电结构(比如源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117)的上表面包括单一金属材料或者包括两种或更多种金属材料时，可采用这些实施例。

一些实施例进行步骤309及311，比如以浸泡模块403进行步骤309及311而省略浸泡模块405。这些实施例在步骤309中，自等离子体模块401转移图5的结构至浸泡模块403中，而第一界面活性剂分子的气体流入浸泡模块403的腔室。在完成步骤309之后，步骤311的第二界面活性剂分子的气体流入浸泡模块403的腔室。如下详述，当导电结构(如源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117)的上表面包括两种或更多金属材料时，可采用这些实施例。

一些实施例进行步骤309及311，比如以浸泡模块403进行步骤309，并以浸泡模块405进行步骤311。这些实施例在步骤309中，自等离子体模块401转移图5的结构至浸泡模块403中，且第一界面活性剂分子的气体流入浸泡模块403的腔室。在完成步骤309之后，步骤311自浸泡模块403转移图5的结构至浸泡模块405中，而第二界面活性剂分子的气体流入浸泡模块405的腔室。如下详述，当导电结构(如源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117)的上表面包括两种或更多金属材料时，可采用这些实施例。

在一些实施例中，界面活性剂浸泡工艺包括步骤313(见图3C)。在步骤313中，图5的结构浸泡于含有第一界面活性剂分子与第二界面活性剂分子(不同于第一界面活性剂分子)的混合物的气体中。一些实施例以浸泡模块403进行步骤313，而不采用浸泡模块405。这些实施例在步骤313中，自等离子体模块401转移图5的结构至浸泡模块403中，且含有第一界面活性剂分子与第二界面活性剂分子的混合物的气体流入浸泡模块403的腔室。如下详述，当导电结构(如源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117)的上表面包括两种或更多金属材料时，可采用这些实施例。

在一些实施例中，界面活性剂浸泡工艺的工艺时间介于约20秒至约300秒之间。在一些实施例中，界面活性剂浸泡工艺形成界面活性剂层601于源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117其露出的上表面上。在一些实施例中，界面活性剂层601不形成于开口209及211所露出的金属间介电层207₁的表面上。在一些实施例中，界面活性剂层601可包括一或多层的界面活性剂分子。界面活性剂层601可各自为单层。在一些实施例中，开口209及211所露出的金属间介电层207₁的表面可不具有界面活性剂的分子。如下详述，界面活性剂层601可避免阻挡层形成于导电结构(如源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117)的上表面上。

在一些实施例中，界面活性剂分子包括官能基(亦可视作头基)以键结至导电结构(如源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117)的金属原子。界面活性剂分子可为含有不饱和的碳碳官能基的不饱和的碳氢分子(如烯分子、炔分子、芳香化合物、或类似物)；含有氮为主的官能基如胺官能基的分子(如烷基胺分子、单胺分子、二胺分子、三胺分子、四胺分子、或类似物)；含有超过一个官能基的分子(如胺基炔分子或类似物)、或类似物。在一些实施例中，界面活性剂分子为含有超过一个官能基的分子，且界面活性剂分子可各自包括不饱和的碳碳官能基、氮为主的官能基(如胺基)、上述的组合、或可键结至金属原子的任何官能基。在一些实施例中，界面活性剂分子为胺基炔分子，而界面活性剂分子各自包括不饱和的碳碳官能基与氮为主的官能基(如胺基)。

烯分子的化学式为C_nH_2n+1CH＝CHC_mH_2m+1，其中n与m为0至10，且n与m可彼此相同或不同。炔分子的化学式为C_nH_2n+1C≡CC_mH_2m+1，其中n与m为0至10，且n与m可彼此相同或不同。烷基胺分子的化学式为C_nH_2n+1NH₂，其中n为1至10；(C_nH_2n+1)(C_mH_2m+1)NC₂H₄N(C_jH_2j+1)(C_kH_2k+1)，其中n、m及j为0至10；(C_nH_2n+1)(C_mH_2m+1)NC₂H₄N(C_lH_2l+1)C₂H₄N(C_j H_2j+1)(C_kH_2k+1)，其中n、m、j、k及l为0至10、或N(C₂H₄N)₃(C_nH_2n+1)(CmH_2m+1)(C_jH_2j+1)(C_kH_2k+1)(C_iH_2i+1)(C_hH_2h+1)，其中n、m、j、k、i及h为0至10。

图7A为一些实施例中的多种界面活性剂分子。界面活性剂分子701、705及703为炔分子，其包括不饱和的碳碳官能基703如炔部分。界面活性剂分子701具有化学式C₂H₅C≡CC₂H₅。界面活性分子705具有化学式C₄H₉C≡CC₄H₉。界面活性分子707具有化学式C₆H₁₃C≡CC₆H₁₃。界面活性剂分子705的长度大于界面活性剂分子701的长度。界面活性剂分子707的长度大于界面活性剂分子701及705的长度。界面活性剂分子701、705及707经由不饱和的碳碳官能基703键结至金属材料。较长的界面活性剂分子可增加C≡C键的电子密度，并增加每一吸附的界面活性剂分子对金属材料表面的覆盖率。

图7B为一些实施例中的界面活性剂分子。界面活性剂分子709为烷基胺分子，其具有氮为主的官能基711于分子的末端。界面活性剂分子709具有化学式C₆H₁₃NH₂。界面活性剂分子709经由氮为主的官能基711键结至金属材料。

图7C为一些实施例中的多种界面活性剂分子。界面活性剂分子713、715、717、719、721、723及725为含有不饱和的碳碳官能基703与氮为主的官能基711的分子。界面活性剂分子713为含有不饱和的碳碳官能基703于分子末端以及氮为主的官能基711于分子另一末端的线性分子。界面活性剂分子715为含有不饱和的碳碳官能基703于分子内部以及氮为主的官能基711位于分子末端的线性分子，而R为碳氢化物如C_nH_2n+1。界面活性剂分子717为含有不饱和的碳碳官能基703于分子内部以及氮为主的官能基711位于分子末端的线性分子。界面活性剂分子719为含有不饱和的碳碳官能基703与氮为主的官能基711位于分子内部的线性分子。界面活性剂分子721为含有碳原子的环的环状分子，环包括不饱和的碳碳官能基703，且氮为主的官能基711键结至环。界面活性剂分子723为含有碳与氮原子所组成的环的杂环分子，且环包括不饱和的碳碳官能基703与氮为主的官能基711。界面活性剂分子725为含有碳与氮原子所组成的环的杂环分子，且环包括不饱和的碳碳官能基703与氮为主的官能基711。如下详述，界面活性剂分子713、715、717、719、721、723及725经由不饱和的碳碳官能基703或氮为主的官能基711键结至金属材料，端视金属材料的正电性而定。

图8为一些实施例中，在金属层801的表面上进行界面活性剂浸泡工艺的剖视图。金属层801可为导电结构(如图5所示的源极/漏极接点插塞115或栅极接点插塞117)的顶部。金属层801可包括钨、钼、钴、钌、或铜，其正电性依序减少。在一些实施例中，界面活性剂分子包括具有不饱和的碳碳官能基703的分子如界面活性剂分子705，则界面活性剂分子经由不饱和的碳碳官能基703键结至金属层801的原子。不饱和的碳碳官能基703与正电性较小的金属层801的原子之间的键结强度较大。不饱和的碳碳官能基703与铜原子之间的键结强度，大于不饱和的碳碳官能基703与钌原子之间的键结强度。不饱和的碳碳官能基703与钌原子之间的键结强度，大于不饱和的碳碳官能基703与钴原子之间的键结强度。不饱和的碳碳官能基703与钴原子之间的键结强度，大于不饱和的碳碳官能基703与钼原子之间的键结强度。不饱和的碳碳官能基703与钼原子之间的键结强度，大于不饱和的碳碳官能基703与钨原子之间的键结强度。综上所述，由于强键结，具有不饱和的碳碳官能基703的界面活性剂分子可充分覆盖由铜组成的金属层801。此外，由于弱键结，具有不饱和的碳碳官能基703的界面活性剂分子仅部分覆盖或不覆盖由钨、钼、钴、或钌所组成的金属层801。在一些实施例中，金属层801的组成为钨、钼、钴、或钌，则在进行界面活性剂浸泡工艺时不采用具有不饱和的碳碳官能基703的界面活性剂分子。

图9为一些实施例中，在金属层801的表面上进行界面活性剂浸泡工艺的剖视图。在一些实施例中，界面活性剂分子包括具有氮为主的官能基711的分子如界面活性剂分子709，且界面活性剂分子经由氮为主的官能基711键结至金属层801的原子。氮为主的官能基711与正电性较大的金属层801的原子之间的键结强度较大。氮为主的官能基711与钨原子之间的键结强度，大于氮为主的官能基711与钼原子之间的键结强度。氮为主的官能基711与钼原子之间的键结强度，大于氮为主的官能基711与钴原子之间的键结强度。氮为主的官能基711与钴原子之间的键结强度，大于氮为主的官能基711与钌原子之间的键结强度。氮为主的官能基711与钌原子之间的键结强度，大于氮为主的官能基711与铜原子之间的键结强度。综上所述，由于强键结，具有氮为主的官能基711的界面活性剂分子可充分覆盖由钨、钼、钴、或钌所组成的金属层801。此外，由于弱键结，具有氮为主的官能基711的界面活性剂分子部分地覆盖或不覆盖铜所组成的金属层801。在一些实施例中，金属层801的组成为铜，则在进行界面活性剂浸泡工艺时不采用具有氮为主的官能基711的界面活性剂分子。

图10为一些实施例中，在金属层801的表面上进行界面活性剂浸泡工艺的剖视图。在一些实施例中，界面活性剂分子包括具有不饱和的碳碳官能基703与氮为主的官能基711的分子如界面活性剂分子717，而界面活性剂分子经由不饱和的碳碳官能基703或氮为主的官能基711键结至金属层801的原子。在一些实施例中，金属层801的组成为铜，而界面活性剂分子可经由不饱和的碳碳官能基703键结至金属层801的原子。在一些实施例中，金属层801的组成为钨、钼、钴、或钌，而界面活性剂分子可经由氮为主的官能基711键结至金属层801的原子。

图11A及图11B为一些实施例中，在金属层1101的表面上进行界面活性剂浸泡工艺的剖视图。金属层1101可包括第一金属材料1103与第二金属材料1105(不同于第一金属材料1103)。第一金属材料1103的正电性可大于第二金属材料1105的正电性。第一金属材料1103的组成可为钨、钼、钴、钌、或上述的组合。第二金属材料1105的组成可为铜。在一些实施例中，可依据步骤305(见图3B)进行界面活性剂浸泡工艺。

如图11A所示，金属层1101的表面浸入界面活性剂分子1107的气体。界面活性剂分子1107可包括只具有不饱和的碳碳官能基的分子。界面活性剂分子1107吸附于金属层1101的表面上，使界面活性剂分子1107部分地覆盖第一金属材料1103的表面，并完全覆盖第二金属材料1105的表面(因为正电性差异)。界面活性剂分子1107经由不饱和的碳碳官能基(如图7A所示的不饱和的碳碳官能基703)吸附于金属层1101的表面上。

如图11B所示，金属层1101的表面浸入界面活性剂分子1109的气体。界面活性剂分子1109可为只具有氮为主的官能基的分子。界面活性剂分子1109吸附于金属层1101的表面上，使界面活性剂分子1109完全覆盖第一金属材料1103的表面的未覆盖部分。界面活性剂分子1109经由氮为主的官能基(如图7B所示的氮为主的官能基711)吸附至金属层1101的表面上。在一些实施例中，吸附的界面活性剂分子1107及1109形成界面活性剂层于金属层1101的表面上。

在一些实施例中，进行搭配图11A及图11B说明的界面活性剂浸泡工艺，其采用单一浸泡模块(如图4所示的设施的浸泡模块403或405)。在其他实施例中，进行搭配图11A说明的上述工艺步骤，其采用第一浸泡模块(如图4所示的设施400的浸泡模块403)；并进行搭配图11B说明的上述工艺步骤，其采用第二浸泡模块(如图4所示的设施400的浸泡模块405)。

图12A及图12B为一些实施例中，在金属层1101的表面上进行界面活性剂浸泡工艺的剖视图。在一些实施例中，可依据步骤305(见图3B)进行界面活性剂浸泡工艺。如图12A所示，金属层1101的表面浸入界面活性剂分子1109的气体。界面活性剂分子1109可为只具有氮为主的官能基的分子。界面活性剂分子1109吸附于金属层1101的表面上，使界面活性剂分子1109完全覆盖第一金属材料1103的表面并部分地覆盖第二金属材料1105的表面(因为正电性的差异)。界面活性剂分子1109经由氮为主的官能基(如图7B所示的氮为主的官能基711)吸附于金属层1101的表面上。

如图12B所示，金属层1101的表面浸入界面活性剂分子1107的气体。界面活性剂分子1107可为只具有不饱和的碳碳官能基的分子。界面活性剂分子1107吸附于金属层1101的表面上，使界面活性剂分子1107完全覆盖第二金属材料1105的表面的未覆盖部分。界面活性剂分子1107经由不饱和的碳碳官能基(如图7A所示的不饱和的碳碳官能基703)吸附于金属层1101的表面上。在一些实施例中，吸附的界面活性剂分子1107及1109形成界面活性剂层于金属层1101的表面上。

在一些实施例中，第一金属材料1103的组成为钴时，先将金属层1101浸入界面活性剂分子1109中，接着浸入界面活性剂分子1107中，可减少或避免不饱和的碳氰化物与钴键结所形成的碳化物。

在一些实施例中，进行搭配图12A及图12B说明的上述界面活性剂浸泡工艺，其采用单一的浸泡模块(如图4所示的设施400的浸泡模块403或405)。在其他实施例中，进行搭配图12A说明的上述工艺步骤，其采用第一浸泡模块(如图4所示的设施400的浸泡模块403)；并进行搭配图12B说明的上述工艺步骤，其采用第二浸泡模块(如图4所示的设施400的浸泡模块405)。

图13为一些实施例中，在金属层1101的表面上进行界面活性剂浸泡工艺的剖视图。在一些实施例中，可依据步骤305(见图3C)进行界面活性剂浸泡工艺。在一些实施例中，金属层1101的表面浸入含有界面活性剂分子1107及1109的混合物的气体。界面活性剂分子1107及1109吸附至金属层1101的表面，使第一金属材料1103的表面主要由界面活性剂分子1109覆盖，而界面活性剂分子1109未覆盖的第一金属材料1103的表面的部分由界面活性剂分子1107覆盖(因为正电性的差异)。此外，第二金属材料1105的表面主要由界面活性剂分子1107覆盖，而界面活性剂分子1107未覆盖的第二金属材料1105的表面的部分由界面活性剂分子1109覆盖(因为正电性的差异)。界面活性剂分子1107经由不饱和的碳碳官能基(如图7A所示的不饱和的碳碳官能基703)吸附于金属层1101的表面上。界面活性剂分子1109经由氮为主的官能基(如图7B所示的氮为主的官能基711)吸附于金属层1101的表面上。吸附的界面活性剂分子1107及109形成界面活性剂层于金属层1101的表面上。在一些实施例中，进行搭配图13说明的上述界面活性剂浸泡工艺，其采用单一的浸泡模块(如图4所示的设施的浸泡模块403或405)。

图14为一些实施例中，在金属层1101的表面上进行界面活性剂浸泡工艺的剖视图。在一些实施例中，可依据步骤305的步骤309(见图3B)进行界面活性剂浸泡工艺。在一些实施例中，金属层1101的表面浸泡于界面活性剂分子1401中。界面活性剂分子1401可为具有不饱和的碳碳官能基与氮为主的官能基的分子。界面活性剂分子1401吸附于金属层1101的表面上，使界面活性剂分子1401完全覆盖第一金属材料1103的表面与第二金属材料1105的表面。界面活性剂分子1401经由氮为主的官能基(如图7C所示的氮为主的官能基711)吸附于第一金属材料1103的表面上。界面活性剂分子1401经由不饱和的碳碳官能基(如图7C所示的不饱和的碳碳官能基703)吸附于第二金属材料1105的表面上。在一些实施例中，吸附的界面活性剂分子1401可形成界面活性剂层于金属层1101的表面上。

如图3A、图4及图15所示，在步骤307中，形成阻挡层1501于开口209及211之中与金属间介电层207₁之上。阻挡层1501可包括钛、氮化钛、钽、氮化钽、上述的组合、上述的多层、或类似物。在一些实施例中，阻挡层1501的沉积方法采用原子层沉积工艺。搭配图6说明的上述界面活性剂浸泡工艺，可改变源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117的上表面上的阻挡层1501的原子层沉积速率。在一些实施例中，界面活性剂浸泡工艺抑制界面活性剂层601上的阻挡层1501的原子层沉积速率，使阻挡层1501沉积于金属间介电层207₁的露出表面上，而不沉积于源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117的上表面上。在一实施例中，阻挡层1501的形成方法可采用设施400的沉积模块407。在这些实施例中，自浸泡模块403或405转移图6的结构至沉积模块407。在一些实施例中，阻挡层1501的厚度介于约至约/>之间。

图16为一些实施例中，图15所示的结构的区域1503的放大图。在一些实施例中，界面活性剂分子为炔分子1601，其可经由炔部分1603键结至源极/漏极接点插塞115的导电材料。在一些实施例中，炔分子1601的炔部分1603经由配位共价键键结至源极/漏极接点插塞115的导电材料。在一些实施例中，炔分子1601键结至源极/漏极接点插塞115的露出表面，而不键结至通孔开口209₁的角落。在这些实施例中，沉积阻挡层1501以完全覆盖通孔开口209₁的侧壁并物理接触源极/漏极接点插塞115的上表面。在一些实施例中，阻挡层1501可部分地沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸。

图17为一些实施例中，图15所示的结构的区域1503的放大图。在界面活性剂分子为炔分子1601的一些实施例中，炔分子1601经由炔部分1603键结至源极/漏极接点插塞115的导电材料。在一些实施例中，炔分子1601的炔部分1603通过配位共价键键结至源极/漏极接点插塞115的导电材料。在一些实施例中，炔分子1601键结至源极/漏极接点插塞115其露出的表面，使炔分子1601覆盖通孔开口209₁的角落。这些实施例沉积阻挡层1501，使阻挡层1501部分地覆盖通孔开口209₁的侧壁，且因障碍效应而不覆盖通孔开口209₁的角落。在一些实施例中，阻挡层1501不物理接触源极/漏极接点插塞115的上表面。

如图18所示的一些实施例，形成阻挡层1501之后，可在阻挡层1501上进行等离子体工艺，使阻挡层1501的材料致密化。在一些实施例中，等离子体工艺为氢气等离子体工艺。在一些实施例中，氢气等离子体工艺进一步移除界面活性剂层601(见图15)，并露出源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117的上表面。

如图19所示，形成黏着层1901于开口209及211中的阻挡层1501之上，以及金属间介电层207₁之上。黏着层1901可包括钴、钌、上述的合金、上述的组合、上述的多层、或类似物，且其形成方法可为原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅镀、上述的组合、或类似方法。在一些实施例中，黏着层1901可包括钴层、钌层、或含有钴层与钌层的多层。黏着层1901可沿着源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117的表面延伸。在一些实施例中，黏着层1901的厚度可介于约至约/>之间。

如图20所示，形成籽晶层2001于开口209及211中的黏着层1901上，以及金属间介电层207₁上。籽晶层2001可包括铜、钛、镍、金、锰、上述的组合、上述的多层、或类似物，且其形成方法可为原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅镀、上述的组合、或类似方法。之后形成导电层2003于开口209及211中的籽晶层2001之上以及金属间介电层207₁之上。在一些实施例中，导电层2003超填开口209及211。导电层2003可包括铜、铝、钨、钌、钴、上述的组合、上述的合金、上述的多层、或类似物，且其形成方法可采用电镀或其他合适工艺。在一些实施例中，籽晶层2001的厚度介于约至约/>之间。

如图21所示，移除超填开口209及211(见图2)的阻挡层1501、黏着层1901、籽晶层2001、与导电层2003的部分，以露出金属间介电层207₁的上表面。在一些实施例中，移除工艺可为平坦化工艺如化学机械研磨工艺、研磨工艺、蚀刻工艺、上述的组合、或类似工艺。填入通孔开口209₁及211₁(见图2)的阻挡层1501、黏着层1901、籽晶层2001、与导电层2003的保留部分可形成导电通孔2101₁，而填入线路开口209₂及211₂(见图2)的阻挡层1501、黏着层1901、籽晶层2001、与导电层2003的保留部分可形成导电线路2103₁。在一些实施例中，导电线路2103₁在平坦化工艺的工艺变数中，可与金属间介电层207₁的最顶部表面实质上共平面或齐平。

在一些实施例中，当导电层2003包括铜时，盖层2107可选择性地形成于导电线路2103₁上。盖层2107可包括钴、钌、上述的合金、上述的组合、上述的多层、或类似物，且其形成方法可为原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、溅镀、上述的组合、或类似方法。在一些实施例中，盖层2107可各自包括钴层、钌层、或含有钴层与钌层的多层。在一些实施例中，盖层2107的厚度介于约至约/>之间。

图22为一些实施例中，图21所示的结构的区域2105的放大图。在所述实施例中沉积阻挡层1501，使阻挡层1501完全覆盖并物理接触蚀刻停止层205₁的侧壁，并物理接触源极/漏极接点插塞115的上表面。阻挡层1501不沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸，但覆盖蚀刻停止层205₁的侧壁与源极/漏极接点插塞115的上表面所形成的角落。在所述实施例中，黏着层1901沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸并与其物理接触。通过选择性沉积阻挡层1501于开口209及211(见图2)之中，可减少开口209及211中的阻挡层1501的量(或体积)。如此一来，可减少导电通孔2101₁与个别的源极/漏极接点插塞115及栅极接点插塞117(见图21)之间的接点电阻。

图23为一些实施例中，图21所示的结构的区域2105的放大图。在所述实施例中，沉积阻挡层1501以部分覆盖并物理接触蚀刻停止层205₁的侧壁，其不沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸，且不覆盖蚀刻停止层205₁的侧壁与源极/漏极接点插塞115所形成的角落。在一些实施例中，黏着层1901覆盖蚀刻停止层205₁的侧壁与源极/漏极接点插塞115的上表面所形成的角落，物理接触蚀刻停止层205₁的侧壁，且沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸并与其物理接触。通过选择性沉积阻挡层1501于开口209及211中(如图2所示的例子)，可减少开口209及211中的阻挡层1501的量(或体积)。如此一来，可减少导电通孔2101₁与个别的源极/漏极接点插塞115及栅极接点插塞117(见图21)之间的接点电阻。

如图24及图25所示，形成金属层203₂于金属层203₁上。如图24所示的一些实施例，形成金属层203₂所用的工艺步骤一开始形成蚀刻停止层205₂于金属层203₁上。在一些实施例中，蚀刻停止层205₂与蚀刻停止层205₁的形成方法与材料类似，如搭配图2说明的上述内容而不重述于此。之后形成金属间介电层207₂于蚀刻停止层205₂上。在一些实施例中，金属间介电层207₂可与金属间介电层207₁的形成方法与材料类似，如搭配图2说明的上述内容而不重述于此。

在一些实施例中，图案化金属间介电层207₂与蚀刻停止层205₂以形成开口2401及2403于其中。在一些实施例中，开口2401及2403的形成方式与开口209及211的形成方式类似，如搭配图2说明的上述内容而不重述于此。在一些实施例中，图案化工艺亦移除开口2401及2403所露出的盖层2107的部分。在一些实施例中，完全移除开口2401及2403所露出的盖层2107的部分，使开口2401及2403露出导电层2003的材料。在其他实施例中，部分移除开口2401及2403所露出的盖层2107的部分，使开口2401及2403露出导电层2003的材料与盖层2107的材料。在一些实施例中，导电线路2103₁其露出的顶部包括两种或更多金属结构，且结构可与图11A、图11B、图12A、图12B、图13及图14所示的金属层1101类似。

如图25所示，内连线如导电通孔2101₂与导电线路2103₂形成于开口2401及2403(见图24)之中。在一些实施例中，导电通孔2101₂与导电线路2103₂的结构可与导电通孔2101₁与导电线路2103₁的结构类似，且由类似标号标示类似结构。

在完全移除开口2401及2403所露出的盖层2107的部分的一些实施例中，导电通孔2101₂与导电线路2103₂的形成方法可为：依据方法300的步骤303进行氧化物还原工艺(见图3A及图5)，依据步骤305进行界面活性剂浸泡工艺(见图3B及图6)、省略步骤311、依据搭配图15说明的上述工艺步骤形成阻挡层1501、以及依据搭配图18至图21说明的上述工艺步骤形成黏着层1901、籽晶层2001、导电层2003、与盖层2107，且上述工艺步骤的内容不重述于此。

在部分移除开口2401及2403所露出的盖层2107的部分的一些实施例中，导电通孔2101₂与导电线路2103₂的形成方法可为：依据方法300的步骤303进行氧化物还原工艺(见图3A及图5)、进行界面活性剂浸泡工艺、依据搭配图15说明的上述工艺步骤形成阻挡层1501、以及依据图18至图21说明的上述工艺步骤形成黏着层1901、籽晶层2001、导电层2003、与盖层2107，且上述工艺步骤的说明不重述于此。在一些实施例中，依据搭配图3B、图4、图11A及图11B说明的步骤305进行界面活性剂浸泡工艺，且上述方法的说明不重述于此。在一些实施例中，依据搭配图3B、图4、图12A及图12B说明的步骤305进行界面活性剂浸泡工艺，且上述方法的说明不重述于此。在一些实施例中，依据步骤305进行表面活性剂浸泡工艺，如搭配图3C、图4及图13说明的上述内容且不重述于此。在一些实施例中，依据步骤305进行界面活性剂浸泡工艺，如搭配图3B、图4及图14说明的上述内容且不重述于此。

图26为一些实施例中，图25所示的结构的区域2501的放大图。所述实施例沉积阻挡层1501，使阻挡层1501完全覆盖并物理接触蚀刻停止层205₂与盖层2107的侧壁，并物理接触导电线路2103₁的导电层2003的上表面。阻挡层1501不沿着导电线路2103₁的导电层2003的上表面延伸，但覆盖盖层2107的侧壁与导电线路2103₁的导电层2003的上表面所形成的角落。在所述实施例中，黏着层1901沿着导电线路2103₁的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。通过选择性沉积阻挡层1501于蚀刻停止层205₂与金属间介电层207₂中的开口之中，可减少开口中的阻挡层1501的量(或体积)。如此一来，可减少导电通孔2101₂与个别导电线路2103₁之间的接点电阻。

图27为一些实施例中，图25所示的结构的区域2501的放大图。所述实施例沉积阻挡层1501，使阻挡层1501不沿着导电线路2103₁的导电层2003的上表面延伸、完全覆盖并物理接触蚀刻停止层205₂的侧壁、部分覆盖并物理接触盖层2107的侧壁、且不覆盖盖层2107的侧壁与导电线路2103₁的导电层2003的上表面所形成的角落。在一些实施例中，黏着层1901覆盖盖层2107的侧壁与导电线路2103₁的导电层2003的上表面所形成的角落、物理接触盖层2107的侧壁、并沿着导电线路2103₁的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。通过选择性沉积阻挡层1501于蚀刻停止层205₂与金属间介电层207₂中的开口之中，可减少开口中的阻挡层1501的量(或体积)。如此一来，可减少导电通孔2101₂与个别导电线路2103₁之间的接点电阻。

如图28所示，形成一或多个金属层于金属层203₂上，直到形成金属层203_M。在一些实施例中，金属层203_M为内连线结构201的最终金属层。在一些实施例中，M可介于1至5之间。在一些实施例中，金属层203₂与金属层203_M之间的中间金属层的形成方式，可与金属层203₁的形成方式类似而不重述于此。在其他实施例中，金属层203_M不是内连线结构201的最终金属层，且可形成额外金属层于金属层203_M上。

在一些实施例中，形成金属层203_M的工艺步骤一开始形成蚀刻停止层205_M于之前的金属层上。在一些实施例中，蚀刻停止层205_M的材料与形成方法，与搭配图2说明的上述蚀刻停止层205₁类似且不重述于此。之后形成金属间介电层207_M于蚀刻停止层205_M上。在一些实施例中，金属间介电层207_M的材料与形成方法，与搭配图2说明的金属间介电层207₁类似而不重述于此。

在一些实施例中，内连线如导电通孔2101_M与导电线路2103_M形成于金属间介电层207_M与蚀刻停止层205_M中。在一些实施例中，导电通孔2101_M与导电线路2103_M的结构与导电通孔2101₂与导电线路2103₂的结构类似，且由类似标号标示类似结构。在一些实施例中，导电通孔2101_M与导电线路2103_M的形成方法，可采用搭配图24及图25说明的上述工艺步骤而不重述于此。

图26为一些实施例中，图28所示的结构的区域2801的放大图。所述实施例沉积阻挡层1501，使阻挡层1501完全覆盖并物理接触蚀刻停止层205_M与盖层2107的侧壁，且物理接触导电线路2103_M-1的导电层2003的上表面。阻挡层1501不沿着导电线路2103_M-1的导电层2003的上表面延伸，但覆盖盖层2107的侧壁与导电线路2103_M-1的导电层2003的上表面所形成的角落。在所述实施例中，黏着层1901沿着导电线路2103_M-1的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。通过选择性沉积阻挡层1501于蚀刻停止层205_M与金属间介电层207_M中的开口之中，可减少开口中的阻挡层1501的量(或体积)。如此一来，可减少导电通孔2101_M与个别的导电线路2103_M-1之间的接点电阻。

图27为一些实施例中，图28所示的结构的区域2801的放大图。所述实施例沉积阻挡层1501，使阻挡层1501不沿着导电线路2103_M-1的导电层2003的上表面延伸、完全覆盖并物理接触蚀刻停止层205_M的侧壁、部分覆盖并物理接触盖层2107的侧壁、且不覆盖盖层2107的侧壁与导电线路2103_M-1的导电层2003的上表面所形成的角落。在一些实施例中，黏着层1901覆盖盖层2107的侧壁与导电线路2103_M-1的导电层2003的上表面所形成的角落、物理接触盖层2107的侧壁、且沿着导电线路2103_M-1的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。通过选择性沉积阻挡层1501于蚀刻停止层205_M与金属间介电层207_M中的开口之中，可减少开口中的阻挡层1501的量(或体积)，并减少导电通孔2101_M与个别导电线路2103_M-1之间的接点电阻。

图29为一些实施例中，导电通孔2101₂与导电线路2103₁中的多种元素的浓度轮廓。在所述实施例中，多种元素的浓度轮廓沿着图28所示的线段2803。在一些实施例中，浓度轮廓可由能量分散X光光谱仪、电子能量损失光谱仪、二次梨子质谱仪、或类似物确认。在一些实施例中，阻挡层1501包括氮化钽，黏着层1901包括钴，籽晶层2001包括铜，而导电层2003包括铜，则实线曲线2901显示铜的浓度轮廓，虚线曲线2903显示钽的浓度轮廓，而虚线曲线2905显示钴的浓度轮廓。在一些实施例中，铜浓度在导电通孔2101₂的底部与导电线路2103₁的底部下降。在一些实施例中，钴浓度在导电通孔2101₂的底部达到最大值。在一些实施例中，钽浓度在导电线路2103₁的底部达到最大值。在一些实施例中，导电通孔2101₂的底部的钽浓度，小于导电线路2103₁的底部的钽浓度。

图30为一些实施例中，半导体装置3000的剖视图。在一些实施例中，半导体装置3000包括内连线结构3001，其具有金属层3003₁至3003_M，使金属层3003₁至3003_M分别包括导电通孔3005₁至3005_M与导电线路3007₁至3007_M。半导体装置3000的形成方式可与半导体装置100(见图28)的形成方式类似，且由类似标号标示类似结构。具体而言，含有导电通孔3005₁至3005_M与导电线路3007₁至3007_M的金属层3003₁至3003_M的形成方法，可与搭配图2、图3A至图3C、图4至图6、图7A至图7C、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B及图13至图28说明的上述工艺步骤类似。所述实施例在形成黏着层1901之后移除界面活性剂层601(见图15)所用的工艺，如搭配图18说明的上述工艺。在这些实施例中，界面活性剂层601抑制下方的导电结构(如源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117，以及导电线路3007₁至3007_M)上的黏着层1901的沉积速率，使黏着层1901不沉积于下方的导电结构上。

图31为一些实施例中，半导体装置3000(见图30)的区域3009的放大图。区域3009的结构与图22所示的区域2105的结构类似，差别在于黏着层1901不沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸，也不物理接触源极/漏极接点插塞115的上表面。在所述实施例中，籽晶层2001沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸并与其物理接触。

图32为一些实施例中，半导体装置3000(见图30)的区域3009的放大图。区域3009的结构与图23所示的区域2105的结构类似，差别在于黏着层1901不沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸、不覆盖蚀刻停止层205₁的侧壁与源极/漏极接点插塞115的上表面所形成的角落、且不物理接触蚀刻停止层205₁的侧壁。在所述实施例中，籽晶层2001覆盖蚀刻停止层205₁的侧壁与源极/漏极接点插塞115的上表面所形成的角落、物理接触蚀刻停止层205₁的侧壁、且沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸并与其物理接触。

图33为一些实施例中，半导体装置3000(见图30)的区域3011及3013的放大图。区域3011的结构可与图26所示的区域2501的结构类似，差别在于黏着层1901不沿着导电线路3007₁的导电层2003的上表面延伸，且不物理接触导电线路3007₁的导电层2003的上表面。在所述实施例中，籽晶层沿着导电线路3007₁的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。

区域3013的结构与图26所示的区域2801的结构类似，差别在于黏着层1901不沿着导电线路3007_M-1的导电层2003的上表面延伸，且不物理接触导电线路3007_M-1的导电层2003的上表面。在所述实施例中，籽晶层2001沿着导电线路3007_M-1的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。

图34为一些实施例中，半导体装置3000(见图30)的区域3011及3013的放大图。区域3011的结构与图27所示的区域2501的结构类似，差别在于黏着层1901不沿着导电线路3007₁的导电层2003的上表面延伸、不覆盖盖层2107的侧壁与导电线路3007₁的导电层2003的上表面所形成的角落、且不物理接触盖层2107的侧壁。在所述实施例中，籽晶层2001覆盖盖层2107的侧壁与导电线路3007₁的导电层2003的上表面所形成的角落、物理接触盖层2107的侧壁、并沿着导电线路3007₁的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。

区域3013与图27所示的区域2801具有类似结构，差别在于黏着层1901不沿着导电线路3007_M-1的导电层2003的上表面延伸、不覆盖盖层2107的侧壁与导电线路3007_M-1的导电层2003的上表面所形成的角落、且不物理接触盖层2107的侧壁。在所述实施例中，籽晶层2001覆盖盖层2107与导电线路3007_M-1的导电层2003的上表面所形成的角落、物理接触盖层2107的侧壁、并沿着导电线路3007_M-1的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。

图35为一些实施例中，半导体装置3500的剖视图。在一些实施例中，半导体装置3500包括内连线结构3501，其具有金属层3503₁至3503_M，使金属层3503₁至3503_M分别包括导电通孔2101₁至2101_M与导电线路2103₁至2103_M。半导体装置3500的形成方式可与半导体装置100(见图28)类似，且由类似标号标示类似结构。具体而言，含有导电通孔2101₁至2101_M与导电线路2103₁至2103_M的金属层3503₁至3503_M的形成方法，可与搭配图2、3A至3C、4至6、7A至7C、8至10、11A、11B、12A、12B、13至28说明的工艺步骤类似，差别在于省略盖层2107。

图36为一些实施例中，半导体装置3500(见图35)的区域3505及3507的放大图。区域3505及3507分别与区域2501及2801(见图26)具有类似结构，差别在于省略盖层2107。

图37为一些实施例中，半导体装置3500(见图35)的区域3505及3507的放大图。区域3505及3507分别与区域2501及2801(见图27)具有类似结构，差别在于省略盖层2107。

图38为一些实施例中，半导体装置3800的剖视图。在一些实施例中，半导体装置3800包含内连线结构3801，其具有金属层3803₁至3803_M，使金属层3803₁至3803_M分别包括导电通孔3005₁至3005_M与导电线路3007₁至3007_M。半导体装置3800与半导体装置3000(见图30)具有类似结构，且由类似标号标示类似结构。在一些实施例中，半导体装置3800的形成方法与半导体装置3000的形成方法可采用类似的工艺步骤，如搭配图30说明的上述内容，差别在于省略盖层2107。

图39为一些实施例中，半导体装置3800(见图38)的区域3805及3807的放大图。区域3805及3807分别与区域3011及3013(见图33)具有类似结构，差别在于省略盖层2107。

图40为一些实施例中，半导体装置3800(见图38)的区域3805及3807的放大图。区域3805及3807分别与区域3011及3013(见图34)具有类似结构，差别在于省略盖层2107。

图41至图49为一些实施例中，制作半导体装置4100的多种中间阶段的剖视图。具体而言，图41至图49为制作内连线结构4101于图1的结构上的多种中间阶段的剖视图。如图41所示的一些实施例，形成内连线结构4101所用的步骤一开始形成金属层4103₁于一或多个层间介电层113、源极/漏极接点插塞115、与栅极接点插塞117上。在一些实施例中，形成金属层4103₁的方法一开始形成蚀刻停止层205₁于一或多个层间介电层113、源极/漏极接点插塞115、与栅极接点插塞117上，并形成金属间介电层207₁于蚀刻停止层205₁上，如搭配图2说明的上述内容而不重述于此。

一些实施例在形成金属间介电层207₁之后，形成开口209及211于金属间介电层207₁与蚀刻停止层205₁中，如搭配图2说明的上述内容而不重述于此。之后形成阻挡层1501于开口209及211中，如搭配图3A至图3C、图4至图6、图7A至图7C、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B及图13至图18说明的上述内容而不重述于此。

如图42所示，阻挡层4201形成于开口209及211之中与阻挡层1501之上。阻挡层4201可包括钛、氮化钛、钽、氮化钽、上述的组合、上述的多层、或类似物。在一些实施例中，阻挡层1501与阻挡层4201可包括相同材料。在一些实施例中，阻挡层1501与阻挡层4201可包括不同材料。在一些实施例中，阻挡层4201的厚度介于约至约/>之间。

在一些实施例中，沿着开口209及211的底部与侧壁沉积阻挡层4201，其采用的沉积工艺不受表面调整工艺影响，其可在搭配图3A至图3C、图4至图6、图7A至图7C、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B、图13及图14说明的上述形成阻挡层1501的方法之前进行。其他实施例在移除界面活性剂层601(见图15)之后沉积阻挡层4201，如搭配图18说明的上述内容。在这些实施例中，阻挡层4201形成于源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117其露出的上表面上并与其物理接触。在一些实施例中，阻挡层4201的沉积方法可采用物理气相沉积或类似方法。阻挡层1501及4201可一起视作组合的阻挡层。在一些实施例中，组合的阻挡层具有沿着通孔开口209₁及211₁的侧壁的厚度T₁，与沿着通孔开口209₁及211₁的底部的厚度T₂。在一些实施例中，厚度T₁大于厚度T₂。在一些实施例中，厚度T₁介于约至约之间。在一些实施例中，厚度T₂介于约/>至约/>之间。在一些实施例中，厚度T₁与厚度T₂的比例(T₁/T₂)介于约1至约30之间。

如图43所示，形成阻挡层4201之后可形成黏着层1901于开口209及211(见图41)之中以及阻挡层4201之上，如搭配图19说明的上述内容而不重述于此。之后形成籽晶层2001于开口209及211之中与黏着层1901之上，如搭配图20说明的上述内容且不重述于此。在形成籽晶层2001之后，形成导电层2003于开口209及211之中，如搭配图20说明的上述内容且不重述于此。在一些实施例中，导电层2003超填开口209及211。

如图44所示，移除超填开口209及211(见图41)的阻挡层1501及4201、黏着层1901、籽晶层2001、与导电层2003的部分，以露出金属间介电层207₁的上表面。在一些实施例中，移除工艺可为平坦化工艺如化学机械研磨工艺、研磨工艺、蚀刻工艺、上述的组合、或类似工艺。填入通孔开口209₁及211₁(见图41)的阻挡层1501及4201、黏着层1901、籽晶层2001、与导电层2003的保留部分可形成导电通孔4401₁，且填入线路开口209₂与211₂(见图41)的阻挡层1501及4201、黏着层1901、籽晶层2001、与导电层2003的保留部分可形成导电线路4403₁。在一些实施例中，导电线路4403₁的最顶部表面在平坦化工艺的工艺变数中，与金属间介电层207₁的最顶部表面实质上共平面或齐平。在一些实施例中，进行平坦化工艺之后形成盖层2107于金属层4103₁的导电线路4403₁上，如搭配图21说明的上述内容且不重述于此。

图45为一些实施例中，图44所示的结构的区域4405的放大图。所述实施例沉积阻挡层1501，使阻挡层1501完全覆盖并物理接触蚀刻停止层205₁的侧壁，并物理接触源极/漏极接点插塞115的上表面。阻挡层1501不沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸，但覆盖蚀刻停止层205₁的侧壁与源极/漏极接点插塞115的上表面所形成的角落。在所述实施例中，阻挡层4201沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸并与其物理接触。

图46为一些实施例中，图44所示的结构的区域4405的放大图。所述实施例沉积阻挡层1501，使阻挡层1501不沿着源及/漏极接点插塞115的上表面延伸，部分覆盖并物理接触蚀刻停止层205₁的侧壁，且不覆盖蚀刻停止层205₁的侧壁与源极/漏极接点插塞115的上表面所形成的角落。在一些实施例中，阻挡层4201覆盖蚀刻停止层205₁的侧壁与源极/漏极接点插塞115的上表面所形成的角落，物理接触蚀刻停止层205₁的侧壁，并沿着源极/漏极接点插塞115的上表面延伸并与其物理接触。

如图45及图46所示，沉积阻挡层1501及4201于蚀刻停止层205₁与金属间介电层207₁中的开口中，使开口底部上的阻挡层的组合的厚度减少(与开口侧壁相较)，以减少开口中的阻挡层的组合的量(或体积)。如此一来，可减少导电通孔4401₁与个别的源极/漏极接点插塞115与栅极接点插塞117之间的接点电阻。

如图47所示，金属层4103₂形成于金属层4103₁上。在一些实施例中，形成金属层4103₂的工艺步骤一开始形成蚀刻停止层205₂于金属层4103₁与盖层2107上，如搭配图24说明的上述内容而不重述于此。之后形成金属间介电层207₂于蚀刻停止层205₂上，如搭配图24说明的上述内容而不重述于此。

在一些实施例中，内连线如导电通孔4401₂与导电线路4403₂可形成于金属间介电层207₂与蚀刻停止层205₂中。在一些实施例中，导电通孔4401₂与导电线路4403₂的结构可与导电通孔4401₁与导电线路4403₁的结构类似，且由类似标号标示类似结构。在一些实施例中，导电通孔4401₂与导电线路4403₂的形成方法，可采用搭配图41至44说明的上述工艺步骤而不重述于此。在一些实施例中，金属层4103₂的阻挡层1501的形成方式与金属层203₂的阻挡层1501的形成方式类似，如搭配图25说明的上述内容而不重述于此。

一些实施例在形成金属层4103₂之后，可形成一或多个金属层于金属层4103₂上，直到形成金属层4103_M。在一些实施例中，金属层4103_M为内连线结构4101的最终金属层。在一些实施例中，M可介于1至5之间。在一些实施例中，金属层4103₂与金属层4103_M之间的中间金属层的形成方式，可与金属层4103₂的形成方式类似而不重述于此。在其他实施例中，金属层4103_M不是内连线结构4101的最终金属层，且可形成额外金属层于金属层4103_M上。

在一些实施例中，形成金属层4103_M的工艺步骤一开始形成蚀刻停止层205_M于前一个金属层与盖层2107上，如搭配图28说明的上述内容而不重述于此。之后形成金属间介电层207_M于蚀刻停止层205_M上，如搭配图28说明的上述内容而不重述于此。

在一些实施例中，内连线如导电通孔4401_M与导电线路4403_M可形成于金属间介电层207_M与蚀刻停止层205_M中。在一些实施例中，导电通孔4401_M与导电线路4403_M的结构可与导电通孔4401₁与导电线路4403₁的结构类似，且由类似标号标示类似结构。在一些实施例中，导电通孔4401_M与导电线路2103_M的形成方法，可采用搭配图41至图44说明的上述工艺步骤而不重述于此。在一些实施例中，金属层4103_M的阻挡层1501的形成方式可与金属层203_M的阻挡层1501的形成方式类似，如搭配图28说明的上述内容而不重述于此。

图48为一些实施例中，半导体装置4100(见图47)的区域4701及4703的放大图。在所述实施例的区域4701中沉积阻挡层1501，使阻挡层1501不沿着导电线路4403₁的导电层2003的上表面延伸、完全覆盖并物理接触蚀刻停止层205₂的侧壁、部分覆盖并物理接触盖层2107的侧壁、且物理接触导电线路4403₁的导电层2003的上表面。阻挡层1501覆盖盖层2107的侧壁与导电线路4403₁的导电层2003的上表面所形成的角落。在所述实施例中，阻挡层4201沿着导电线路4403₁的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。

通过沉积阻挡层1501及4201于蚀刻停止层205₂与金属间介电层207₂中的开口之中，使开口底部上的组合的阻挡层的厚度减少(与开口侧壁相较)，以减少开口中的组合的阻挡层的量(或体积)。如此一来，可减少导电通孔4401₂与个别的导电线路4403₁之间的接点电阻。

在所述实施例的区域4703中沉积阻挡层1501，使阻挡层1501不沿着导电线路4403_M-1的导电层2003的上表面延伸，完全覆盖并物理接触蚀刻停止层205_M的侧壁，部分覆盖并物理接触盖层2107的侧壁，并物理接触导电线路4403_M-1的导电层2003的上表面。阻挡层1501覆盖盖层2107的侧壁与导电线路4403_M-1的导电层2003的上表面所形成的角落。在所述实施例中，阻挡层4201沿着导电线路4403_M-1的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。

通过沉积阻挡层1501及4201于蚀刻停止层205_M与金属间介电层207_M中的开口之中，使开口底部的组合的阻挡层的厚度减小(与开口侧壁相较)，以减少开口中的组合的阻挡层的量(或体积)。如此一来，可减少导电通孔4401_M与个别的导电线路4403_M-1之间的接点电阻。

图49为一些实施例中，半导体装置400(见图47)的区域4701及4703的放大图。在所述实施例的区域4701中沉积阻挡层1501，使阻挡层1501不沿着导电线路4403₁的导电层2003的上表面延伸、覆盖并物理接触蚀刻停止层205₂的侧壁、部分覆盖并物理接触盖层2107的侧壁、且不覆盖盖层2107的侧壁与导电线路4403₁的导电层2003的上表面所形成的角落。在一些实施例中，阻挡层4201覆盖盖层2107的侧壁与导电线路4403₁的导电层2003的上表面所形成的角落、物理接触盖层2107的侧壁、且沿着导电线路4403₁的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。

通过沉积阻挡层1501及4201于蚀刻停止层205₂与金属间介电层207₂中的开口之中，使开口底部上的组合的阻挡层的厚度减少(与开口侧壁相较)，以减少开口中的组合的阻挡层的量(或体积)。如此一来，可减少导电通孔4401₂与个别导电线路4403₁之间的接点电阻。

在所述实施例的区域4703中沉积阻挡层1501，使阻挡层1501不沿着导电线路4403_M-1的导电层2003的上表面延伸、覆盖并物理接触蚀刻停止层205_M的侧壁、部分覆盖并物理接触盖层2107的侧壁、且不覆盖盖层2107的侧壁与导电线路4403_M-1的导电层2003的上表面所形成的角落。在一些实施例中，阻挡层4201覆盖盖层2107的侧壁与导电线路4403_M-1的导电层2003的上表面所形成的角落，并沿着导电线路4403_M-1的导电层2003的上表面延伸并与其物理接触。

通过沉积阻挡层1501及4201于蚀刻停止层205_M与金属间介电层207_M中的开口之中，使开口底部的组合的阻挡层的厚度减少(与开口侧壁相较)，以减少开口中的组合的阻挡层的量(或体积)。如此一来，可减少导电通孔4401_M与个别的导电线路4403_M-1之间的接点电阻。

图50为一些实施例中，半导体装置5000的剖视图。在一些实施例中，半导体装置5000包括内连线结构5001，其具有金属层5003₁至5003_M，因此金属层5003₁至5003_M分别包括导电通孔4401₁至4401_M与导电线路4403₁至4403_M。半导体装置5000的结构与半导体装置4100(见图47)类似，且由类似标号标示类似结构。在一些实施例中，半导体装置5000的形成方法可与半导体装置4100的形成方法所用的工艺步骤类似，如搭配图41至图47说明的上述内容，差别在于省略形成盖层2107的步骤。

图51为一些实施例中，半导体装置5000(见图50)的区域5005及5007的放大图。区域5005及5007的结构分别与区域4701及4703(见图48)的结构类似，差别在于省略盖层2107。在所述实施例中，阻挡层1501完全覆盖区域5005中的蚀刻停止层205₂的侧壁以及区域5007中的蚀刻停止层205_M的侧壁。

图52为一些实施例中，半导体装置5000(见图50)的区域5005及5007的放大图。区域5005及5007的结构分别与区域4701及4703(见图48)的结构类似，差别在于省略盖层2107。在所述实施例中，阻挡层4201物理接触区域5005中的蚀刻停止层205₂的侧壁与区域5007中的蚀刻停止层205_M的侧壁。

如图28、图30、图35、图38、图47及图50所示，分别形成内连线结构201、3001、3501、3801、4101及5001，使每一内连线结构中的所有内连线(如导电通孔与导电线路)具有类似结构且由类似工艺步骤形成。在其他实施例中，内连线结构中的不同内连线可具有不同结构且可由不同工艺步骤形成。这些实施例将搭配图53至图56说明如下。

图53为一些实施例中，半导体装置5300的剖视图。在一些实施例中，半导体装置5300与图35所示的半导体装置3500类似，且由类似标号标示类似结构，而类似结构的说明不重述于此。在一些实施例中，半导体装置5300的内连线结构5301与半导体装置3500的内连线结构3501(见图35)类似，且由类似标号标示类似结构，而类似结构的说明不重述于此。内连线结构5301包括多个金属层5303₁至5303_M。在一些实施例中，金属层5303_M为内连线结构5301的最终金属层。在一些实施例中，M可介于1至5之间。在其他实施例中，金属层5303_M不是内连线结构5301的最终金属层，且额外金属层可形成于金属层5303_M上。

在所述实施例中，内连线结构5301的不同金属层中的内连线可具有不同结构。具体而言，不同尺寸的内连线可具有不同结构，且其形成方法可采用不同工艺步骤。在一些实施例中，内连线结构5301的金属层5303₁包括导电通孔5305₁与导电线路5307₁。在导电通孔5305₁的底部宽度介于约5nm至约10nm之间的一些实施例中，导电通孔5305₁与导电线路5307₁的形成方法可与导电通孔2101₁与导电线路2103₁的形成方法所用的工艺步骤类似，如搭配图2、图3A至图3C、图4至图6、图7A至图7C、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B及图13至图21说明的上述内容且不重述于此。在这些实施例中，金属层5303₁与金属层3503₁(见图35)类似。

在一些实施例中，内连线结构5301的金属层5303₂包括导电通孔5305₂与导电线路5307₂。在导电通孔5305₂的底部宽度介于约8nm至约14nm之间的一些实施例中，导电通孔5305₂与导电线路5307₂的形成方法与导电通孔2101₂与导电线路2103₂的形成方法所用的工艺步骤类似，如搭配图24及25说明的上述内容且不重述于此。在这些实施例中，金属层5303₂与金属层3503₂(见图35)类似。此外，金属层5303₁与金属层5303₂具有类似结构的内连线。

在一些实施例中，内连线结构5301的金属层5303_M包括导电通孔5305_M与导电线路5307_M。在所述实施例中，导电通孔5305_M的宽度大于导电通孔5305₁的宽度以及导电通孔5305₂的宽度。在导电通孔5305_M的底部宽度介于约15nm至约30nm之间的一些实施例中，导电通孔5305_M与导电线路5307_M的形成方法与导电通孔2101_M与导电线路2103_M的形成方法可采用类似的工艺步骤，如搭配图28说明的上述内容，差别在于省略搭配图3A至图3C、图4至图6、图7A至图7C、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B、图13及图14说明的上述表面调整工艺。在这些实施例中，不形成阻挡层1501而改为形成阻挡层5309于下方金属层的导电线路上并与其接触。综上所述，金属层5303_M与金属层5303₁具有不同结构的内连线。此外，金属层5303_M与金属层5303₂具有不同结构的内连线。在一些实施例中，阻挡层5309可包括钛、氮化钛、钽、氮化钽、上述的组合、上述的多层、或类似物，且其沉积方法可采用原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、上述的组合、或类似方法。

在一些实施例中，夹设于金属层5303₂与金属层5303_M之间的金属层的内连线，可依据内连线尺寸而具有不同结构。在通孔宽度介于约5nm至约14nm之间的一些实施例中，内连线的结构与金属层5303₁的内连线(如导电通孔5305₁与导电线路5307₁)的结构类似。在通孔宽度介于约15nm至约30nm之间的一些实施例中，内连线的结构与金属层5303_M的内连线(如导电通孔5305_M与导电线路5307_M)的结构类似。

图54为一些实施例中，半导体装置5400的剖视图。在一些实施例中，半导体装置5400与图50所示的半导体装置5000类似，且由类似标号标示类似结构，而类似结构的说明不重述于此。在一些实施例中，半导体装置5400的内连线结构5401可与半导体装置5000的内连线结构5001(见图50)类似，且由类似标号标示类似结构，而类似结构的说明不重述于此。内连线结构5401包括多个金属层5403₁至5403_M。在一些实施例中，金属层5403_M为内连线结构5401的最终金属层。在一些实施例中，M可介于1至5之间。在其他实施例中，金属层5403_M不是内连线结构5401的最终金属层，且可形成额外金属层于金属层5403_M上。

在所述实施例中，内连线结构5401的不同金属层中的内连线可具有不同结构。具体而言，不同尺寸的内连线可具有不同结构，且其形成方法可采用不同工艺步骤。在一些实施例中，内连线结构5401的金属层5403₁包括导电通孔5405₁与导电线路5407₁。在导电通孔5405₁的底部宽度介于约6nm至约10nm之间的一些实施例中，导电通孔5405₁与导电线路5407₁的形成方法与导电通孔4401₁与导电线路4403₁的形成方法所用的工艺步骤类似，如搭配图41至44说明的上述内容且不重述于此。在这些实施例中，金属层5403₁与金属层5003₁(见图50)类似。

在一些实施例中，内连线结构5401的金属层5403₂包括导电通孔5405₂与导电线路5407₂。在导电通孔5405₂的底部宽度介于约8nm至约14nm之间的一些实施例中，导电通孔5405₂与导电线路5407₂的形成方法与导电通孔4401₂与导电线路4403₂的形成方法可采用类似的工艺步骤，如搭配图47说明的上述内容而不重述于此。在这些实施例中，金属层5403₂与金属层5003₂(见图50)类似。此外，金属层5403₁与金属层5403₂具有类似结构的内连线。

在一些实施例中，内连线结构5401的金属层5403_M包括导电通孔5405_M与导电线路5407_M。在所述实施例中，导电通孔5405_M的宽度大于导电通孔5405₁的宽度与导电通孔5405₂的宽度。在导电通孔5405_M的底部宽度介于约15nm至约30nm之间的一些实施例中，导电通孔5405_M与导电线路5407_M的形成方法与导电通孔2101_M与导电线路2103_M的形成方法所用的工艺步骤类似，如搭配图28说明的上述内容，差别在于省略搭配图3A至图3C、图4至图6、图7A至图7C、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B、图13及图14说明的上述表面调整工艺步骤。这些实施例不形成阻挡层1501，而改为形成阻挡层5409于下方金属层的导电线路上并与其接触。综上所述，金属层5403_M与金属层5403₁可具有不同结构的内连线。此外，金属层5403_M与金属层5403₂可具有不同结构的内连线。在一些实施例中，阻挡层5409可包括钛、氮化钛、钽、氮化钽、上述的组合、上述的多层、或类似物，且其沉积方法可采用原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、上述的组合、或类似物。

在一些实施例中，夹设于金属层5403₂与金属层5403_M之间的金属层的内连线，可依据内连线的尺寸而具有不同结构。在通孔宽度介于约6nm至约14nm之间的一些实施例中，内连线的结构可与金属层5403₁的内连线(如导电通孔5405₁与导电线路5407₁)类似。在通孔宽度介于约15nm至约30nm之间的一些实施例中，内连线的结构可与金属层5403_M的内连线(如导电通孔5405_M与导电线路5407_M)类似。

图55为一些实施例中，半导体装置5500的剖视图。在一些实施例中，半导体装置5500与图35及图50所示的半导体装置3500及5000类似，可由类似标号标示类似结构，且类似结构的说明不重述于此。在一些实施例中，半导体装置5500的内连线结构5501可与半导体装置3500及5000的内连线结构3501及5001类似(见图35及图50)，可由类似标号标示类似结构，且类似结构的说明不重述于此。内连线结构5501包括多个金属层5503₁至5503_M。在一些实施例中，金属层5503_M为内连线结构5501的最终金属层。在一些实施例中，M可介于1至5之间。在其他实施例中，金属层5503_M不是内连线结构5501的最终金属层，且可形成额外金属层于金属层5503_M上。

在所述实施例中，内连线结构5501的不同金属层中的内连线可具有不同结构。具体而言，具有不同尺寸的内连线可具有不同结构，且形成方法可采用不同工艺步骤。在一些实施例中，内连线结构5501的金属层5503₁包括导电通孔5505₁与导电线路5507₁。在导电通孔5505₁的底部宽度介于约5nm至约10nm之间的一些实施例中，导电通孔5505₁与导电线路5507₁的形成方法与导电通孔2101₁与导电线路2103₁的形成方法所用的工艺步骤类似，如搭配图2、图3A至图3C、图4至图6、图7A至图7C、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B及图13至图21说明的上述内容且不重述于此。在这些实施例中，金属层5503₁与金属层3503₁类似(见图35)。

在一些实施例中，内连线结构5501的金属层5503₂可包括导电通孔5505₂与导电线路5507₂。在导电通孔5505₂的底部宽度介于约8nm至约14nm之间的一些实施例中，导电通孔5505₂与导电线路5507₂的形成方法可采用导电通孔4401₂与导电线路4403₂的形成方法所用的工艺步骤，如搭配图47说明的上述内容且不重述于此。在这些实施例中，金属层5503₂与金属层5003₂类似(见图50)。此外，金属层5503₁与金属层5503₂具有不同结构的内连线。

在一些实施例中，内连线结构5501的金属层5503_M包括导电通孔5505_M与导电线路5507_M。在所述实施例中，导电通孔5505_M的宽度大于导电通孔5505₁的宽度与导电通孔5505₂的宽度。在导电通孔5505_M的底部宽度介于约15nm至约30nm的一些实施例中，导电通孔5505_M与导电线路5507_M的形成方法可与导电通孔2101_M与导电线路2103_M的形成方法所用的工艺步骤类似，如搭配图28说明的上述内容，差别在于省略搭配图3A至图3C、图4至图6、图7A至图7C、图8至图10、图11A、图11B、图12A、图12B、图13及图14说明的上述表面调整工艺步骤。这些实施例不形成阻挡层1501，改为形成阻挡层5509于下方金属层的导电线路之上并与其接触。综上所述，金属层5503_M与金属层5503₁具有不同结构的内连线。此外，金属层5503_M与金属层5503₂具有不同结构的内连线。在一些实施例中，阻挡层5509可包括钛、氮化钛、钽、氮化钽、上述的组合、上述的多层、或类似物，且其沉积方法可采用原子层沉积、化学气相沉积、物理气相沉积、上述的组合、或类似工艺。

在一些实施例中，夹设于金属层5503₂与金属层5503_M之间的金属层的内连线，可依据内连线的尺寸而具有不同结构。在通孔的宽度介于约5nm至约10nm之间的一些实施例中，内连线的结构与金属层5503₁的内连线(如导电通孔5505₁与导电线路5507₁)类似。在通孔的宽度介于约8nm至约14nm之间的一些实施例中，内连线的结构与金属层5503₂的内连线(如导电通孔5505₂与导电线路5507₂)类似。在通孔的宽度介于约15nm至约30nm之间的一些实施例中，内连线的结构与金属层5503_M的内连线(如导电通孔5505_M与导电线路5507_M)类似。

图56为一些实施例中，半导体装置5600的剖视图。在一些实施例中，半导体装置5600的一些结构与半导体装置100的结构类似(见图28)，且采用类似标号标示类似结构。在一些实施例中，半导体装置5600还包括内连线结构5601形成于一或多个层间介电层113、源极/漏极接点插塞115、与栅极接点插塞117上。在一些实施例中，内连线结构5601包括金属层5603₁至5603_M。在一些实施例中，M可介于1至5之间。在一些实施例中，金属层5603₁至5603_M可各自与任何金属层203₂、3003₂、3503₂、3803₂、4103₂及5003₂类似(见图28、图30、图35、图38、图47及图50)。在一些实施例中，一些金属层5603₁至5603_M可各自具有类似结构。

图57为一些实施例中，形成内连线结构的方法5700的流程图。方法5700自步骤5701开始，其形成介电层于第一导电结构上，如搭配图2说明的上述内容。在步骤5703中，形成开口于介电层中，使开口露出第一导电结构，如搭配图2说明的上述内容。在步骤5705中，在第一导电结构的露出表面上进行表面调整工艺，如搭配图5及图6说明的上述内容。在步骤5707中，选择性地沉积第一阻挡层于开口侧壁上，如搭配图15说明的上述内容。在步骤5709中，沉积第二阻挡层于第一阻挡层以及第一导电结构的露出表面上，如搭配图42说明的上述内容。在一些实施例中，可省略步骤5709。在步骤5711中，可沉积黏着层于开口中，如搭配图19说明的上述内容。在步骤5713中，将导电材料填入开口以形成第二导电结构于介电层中，如搭配图20及图21说明的上述内容。

图58为一些实施例中，方法5700的表面调整工艺如步骤5705(见图57)的流程图。表面调整工艺如步骤5705自步骤5801开始，其在第一导电结构的露出表面上进行氧化物还原工艺，如搭配图5说明的上述内容。在步骤5803中，在第一导电结构的露出表面上进行界面活性剂浸泡工艺，如搭配图6说明的上述内容。

实施例可达许多优点。此处所述的多种实施例可减少内连线(比如导电通孔)中的阻挡层数目(或体积)，因此可减少内连线之间的接点电阻。

在一实施例中，方法包括沉积介电层于导电结构上。图案化介电层以形成开口于其中。开口露出导电结构的第一部分。沉积第一阻挡层于开口侧壁上。在沉积第一阻挡层的步骤结束时，维持露出导电结构的第一部分。在一实施例中，方法还包括沉积第二阻挡层于开口中的第一阻挡层上，第二阻挡层物理接触导电结构的第一部分。在一实施例中，第一阻挡层与导电结构的第一部分隔有第二阻挡层。在一实施例中，方法还包括在沉积第一阻挡层之前，自导电结构的第一部分移除原生氧化物层；且在沉积第一阻挡层之前在导电结构的第一部分上进行界面活性剂浸泡工艺，且界面活性剂浸泡工艺抑制导电结构的第一部分上的第一阻挡层的第一阻挡材料的沉积速率。在一实施例中，界面活性剂浸泡工艺形成界面活性剂层于导电结构的第一部分上。在一实施例中，界面活性剂层包括单层的烯分子或单层的炔分子。在一实施例中，方法还包括沉积黏着层于开口中的第一阻挡层上，且黏着层物理接触导电结构的第一部分；以及将导电材料填入开口。

在另一实施例中，方法包括形成介电层于第一导电结构上。形成开口于介电层中。开口露出第一导电结构的第一部分。形成第二导电结构于开口中。形成第二导电结构的步骤包括在导电结构的第一部分的上表面上进行表面调整工艺。表面调整工艺抑制第一导电结构的第一部分的上表面上的第一阻挡材料的沉积速率。含有第一阻挡材料的第一阻挡层选择性地沉积于开口侧壁上。在一实施例中，进行表面调整工艺的步骤包括：在第一导电结构的第一部分的上表面上进行氧化物还原工艺，氧化物还原工艺自第一导电结构的第一部分移除原生氧化物层；以及在第一导电结构的第一部分的上表面上进行界面活性剂浸泡工艺，且界面活性剂浸泡工艺形成界面活性剂层于第一导电结构的第一部分的上表面上。在一实施例中，界面活性剂层包括烯分子或炔分子。在一实施例中，进行氧化物还原工艺的步骤包括在第一导电结构的第一部分的上表面上进行等离子体工艺。在一实施例中，方法还包括沉积黏着层于第一阻挡层上以及开口底部上，且黏着层物理接触第一导电结构的第一部分的上表面。在一实施例中，方法还包括沉积含有第二阻挡材料的第二阻挡层于第一阻挡层上以及开口底部上，且第二阻挡层物理接触第一导电结构的第一部分的上表面。

在又一实施例中，半导体结构包括第一导电结构、介电层位于第一导电结构上、以及第二导电结构位于介电层中并电性接触第一导电结构。第一导电结构的上表面具有第一区与第二区，且第二区不同于第一区。介电层覆盖第一导电结构的上表面的第一区。介电层不覆盖第一导电结构的上表面的第二区。第二导电结构包括导电材料，且第一阻挡层夹设于导电材料的侧壁与介电层的侧壁之间。第一阻挡层不覆盖第一导电结构的上表面的第二区。在一实施例中，半导体结构还包括黏着层夹设于导电材料的侧壁与第一阻挡层之间，其中黏着层覆盖第一导电结构的上表面的第二区。在一实施例中，黏着层物理接触介电层的侧壁。在一实施例中，黏着层与介电层的侧壁隔有第一阻挡层。在一实施例中，半导体结构还包括第二阻挡层夹设于导电材料的侧壁与第一阻挡层之间，其中第二阻挡层覆盖第一导电结构的上表面的第二区。在一实施例中，第一阻挡层与第二阻挡层之间的界面物理接触介电层的侧壁。在一实施例中，第一阻挡层与第二阻挡层之间的界面物理接触第一导电结构的上表面的第二区。

在又一实施例中，半导体结构的形成方法包括：形成第一导电结构于第一介电层中。形成第二介电层于第一导电结构与第一介电层上。形成开口于第二介电层中。开口露出第一导电结构的上表面。第一导电结构的上表面包括第一金属材料与第二金属材料，且第二金属材料不同于第一金属材料。自第一导电结构的上表面移除原生氧化物层。在第一导电结构的上表面进行界面活性剂浸泡工艺。界面活性剂浸泡工艺形成界面活性剂层于第一导电结构的上表面上。沉积第一阻挡层于开口的侧壁上。沉积第一阻挡层的步骤结束时维持露出界面活性剂层。

在一实施例中，界面活性剂浸泡工艺包括：将第一导电结构的上表面浸入含有多个第一界面活性剂分子的第一气体，且第一界面活性剂分子包括不饱和的碳碳官能基；以及将第一导电结构的上表面浸入含有多个第二界面活性剂分子的第二气体，且第二界面活性剂分子包括氮为主的官能基，其中界面活性剂层包括第一界面活性剂分子与第二活性剂分子。在一实施例中，第一界面活性剂分子经由不饱和的碳碳官能基吸附于第一金属材料上。在一实施例中，第二界面活性剂分子经由氮为主的官能基吸附于第二金属材料上。在一实施例中，界面活性剂浸泡工艺包括：将第一导电结构的上表面浸入含有多个第一界面活性剂分子与多个第二界面活性剂分子的混合物的气体，第一界面活性剂分子包括不饱和的碳碳官能基，且第二界面活性剂分子包括氮为主的官能基，其中界面活性剂层包括第一界面活性剂分子与第二界面活性剂分子。在一实施例中，界面活性剂浸泡工艺包括：将第一导电结构的上表面浸入含有多个界面活性剂分子的气体，且界面活性剂分子包括不饱和的碳碳官能基与氮为主的官能基，其中界面活性剂层包括界面活性剂分子。在一实施例中，方法还包括沉积黏着层于开口中的第一阻挡层上，其中沉积黏着层的步骤结束时维持露出界面活性剂层；以及移除界面活性剂层以露出第一导电结构的上表面。

在另一实施例中，半导体结构的形成方法包括沉积盖层于第一导电结构上。第一导电结构包括第一金属材料。盖层包括第二金属材料。第二金属材料的正电性大于第一金属材料的正电性。沉积介电层于盖层上。进行图案化工艺于介电层上，以形成开口延伸穿过介电层。图案化工艺部分地移除盖层的露出部分，使开口的底部露出含有盖层的第二金属材料与第一导电结构的第一金属材料的第一金属表面。在第一金属表面上进行界面活性剂浸泡工艺。界面活性剂浸泡工艺抑制第一金属表面上的阻挡材料的第一沉积速率与黏着材料的第二沉积速率。选择性沉积含有阻挡材料的阻挡层于开口的侧壁上。选择性沉积含有黏着材料的黏着层于开口中的阻挡层上。在一实施例中，方法还包括在进行界面活性剂浸泡工艺之前，进行等离子体工艺以自第一金属表面移除原生氧化物层。在一些实施例中，界面活性剂浸泡工艺包括：将第一金属表面浸入含有多个第一界面活性剂分子的第一气体，第一界面活性剂分子包括不饱和的碳碳官能基，其中第一界面活性剂分子经由不饱和的碳碳官能基吸附于第一金属表面的第一金属材料上；以及将第一金属表面浸入含有多个第二界面活性剂分子的第二气体，第二界面活性剂分子包括氮为主的官能基，其中第二界面活性剂分子经由氮为主的官能基吸附于第一金属表面的第二金属材料上。在一实施例中，将第一金属表面浸入含有第一界面活性剂分子的第一气体的步骤在第一工艺腔室中进行，且将第一金属表面浸入含有第二界面活性剂分子的第二气体的步骤在第二工艺腔室中进行，且第二工艺腔室不同于第一工艺腔室。在一实施例中，将第一金属表面浸入含有第一界面活性剂分子的第一气体的步骤，与将第一金属表面浸入含有第二界面活性剂分子的第二气体的步骤在相同的工艺腔室中进行。在一实施例中，界面活性剂浸泡工艺包括：将第一金属表面浸入含有多个第一界面活性剂分子与多个第二界面活性剂分子的混合物的气体，第一界面活性剂分子包括不饱和的碳碳官能基，且第二界面活性剂分子包括氮为主的官能基，其中第一界面活性剂的分子经由不饱和的碳碳官能基吸附于第一金属表面的第一金属材料上，且其中第二界面活性剂的分子经由氮为主的官能基吸附于第一金属表面的第二金属材料上。在一实施例中，界面活性剂浸泡工艺包括：将第一金属表面浸入含有多个界面活性剂分子的气体，界面活性剂分子包括不饱和的碳碳官能基与氮为主的官能基，其中第一组的界面活性剂分子经由不饱和的碳碳官能基吸附于第一金属表面的第一金属材料上，且第二组的界面活性剂分子经由氮为主的官能基吸附于第一金属表面的第二金属材料上。

在又一实施例中，半导体结构包括：第一导电结构；介电层，位于第一导电结构上；以及第二导电结构，位于介电层中并电性连接至第一导电结构。第二导电结构包括：导电层；阻挡层，夹设于导电层的侧壁与介电层的侧壁之间。阻挡层不延伸于导电层的下表面与第一导电结构的上表面之间。黏着层，夹设于导电层的侧壁与阻挡层之间。黏着层不延伸于导电层的下表面与第一导电结构的上表面之间。在一实施例中，导电层物理接触介电层的侧壁。在一实施例中，半导体结构还包括盖层位于第一导电结构与介电层之间。在一实施例中，导电层物理接触盖层的侧壁。在一实施例中，阻挡层物理接触盖层的侧壁。在一实施例中，导电层的一部分夹设于黏着层的下表面与第一导电结构的上表面之间。

上述实施例的特征有利于本技术领域中技术人员理解本实用新型。本技术领域中技术人员应理解可采用本实用新型作基础，设计并变化其他工艺与结构以完成上述实施例的相同目的及/或相同优点。本技术领域中技术人员亦应理解，这些等效置换并未脱离本实用新型精神与范畴，并可在未脱离本实用新型的精神与范畴的前提下进行改变、替换、或更动。

Claims (10)

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

一第一导电结构；

一介电层，位于该第一导电结构上；以及

一第二导电结构，位于该介电层中并电性连接至该第一导电结构，且该第二导电结构包括：

一导电层；

一阻挡层，夹设于该导电层的侧壁与该介电层的侧壁之间，其中该阻挡层不延伸于该导电层的下表面与该第一导电结构的上表面之间；以及

一黏着层，夹设于该导电层的侧壁与该阻挡层之间，其中该黏着层不延伸于该导电层的下表面与该第一导电结构的上表面之间。

2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，该导电层物理接触该介电层的侧壁。

3.如权利要求1或2所述的半导体结构，其特征在于，还包括一盖层位于该第一导电结构与该介电层之间。

4.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，该导电层物理接触该盖层的侧壁。

5.如权利要求3所述的半导体结构，其特征在于，该阻挡层物理接触该盖层的侧壁。

6.如权利要求1或2所述的半导体结构，其特征在于，该导电层的一部分夹设于该黏着层的下表面与该第一导电结构的上表面之间。

7.如权利要求1或2所述的半导体结构，其特征在于，该第一导电结构的上表面具有一第一区与一第二区，且该第二区不同于该第一区。

8.如权利要求7所述的半导体结构，其特征在于，该介电层覆盖该第一导电结构的上表面的该第一区，且不覆盖该第一导电结构的上表面的该第二区。

9.如权利要求7所述的半导体结构，其特征在于，还包括一盖层位于该第一导电结构的上表面的该第一区与该介电层之间。

10.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括一籽晶层位于该导电层与该黏着层之间。