TWI809951B

TWI809951B - 具有多重碳濃度介電層的半導體元件

Info

Publication number: TWI809951B
Application number: TW111123658A
Authority: TW
Inventors: 黃則堯
Original assignee: 南亞科技股份有限公司
Priority date: 2022-05-10
Filing date: 2022-06-24
Publication date: 2023-07-21
Also published as: TW202345330A; TWI809952B; TW202345329A

Abstract

本申請揭露一種半導體元件。該半導體元件包括一第一絕緣層，設置於一基底上；一底部插塞，設置於該第一絕緣層中；一底部介電層、一下中間介電層、上中間介電層及一頂部介電層，依序堆疊於該第一絕緣層上；及一導電結構。該導電結構包括一底部部分，設置於該底部介電層中及位於該底部插塞上；一下中間部分，設置於該底部部分上及位於該下中間介電層中；一上中間部分，設置於該下中間部分上及位於該上中間介電層中；及一頂部部分，設置於該上中間部分上及位於該頂部介電層中。該下中間介電層的碳濃度大於該底部介電層的碳濃度。

Description

具有多重碳濃度介電層的半導體元件

本申請案主張美國第17/740,527及17/741,365號專利申請案之優先權(即優先權日為「2022年5月10日」)，其內容以全文引用之方式併入本文中。

本揭露涉及一種半導體元件及其製備方法，更具體地，涉及一種具有多重碳濃度介電層的半導體元件及其製備方法。

半導體元件被用於各種電子應用中，例如個人計算機，行動電話，數位相機和其他電子設備。為滿足對計算能力不斷增長的需求，半導體元件的尺寸不斷地縮小。然而，縮小尺寸導致了製程中出現各種問題，並且這些問題更不斷衍生出不同狀況。因此，在提高半導體元件的性能、質量、良率和可靠性以及降低複雜度等方面仍然面臨挑戰。

上文之「先前技術」說明僅係提供背景技術，並未承認上文之「先前技術」說明揭示本揭露之標的，不構成本揭露之先前技術，且上文之「先前技術」之任何說明均不應作為本案之任一部分。

本發明的一個方面提供了一種半導體元件，包括一第一絕緣層，設置於一基底上；一底部插塞，設置於該第一絕緣層中；一底部介電層、一下中間介電層、上中間介電層及一頂部介電層，依序堆疊於該第一絕緣層上；及一導電結構包括一底部部分，設置於該底部介電層中及位於該底部插塞上，一下中間部分，設置於該底部部分上及位於該下中間介電層中，一上中間部分，設置於該下中間部分上及位於該上中間介電層中，及一頂部部分，設置於該上中間部分上及位於該頂部介電層中。該下中間介電層的碳濃度大於該底部介電層的碳濃度。

本發明的另一方面提供了一種半導體元件，包括一第一絕緣層，設置於一基底上；一底部插塞，設置於該第一絕緣層中；一底部介電層、一下中間介電層、上中間介電層及一頂部介電層，依序堆疊於該第一絕緣層上；及一導電結構包括一底部部分，設置於該底部介電層中及位於該底部插塞上，一下中間部分，設置於該底部部分上及位於該下中間介電層中，一上中間部分，設置於該下中間部分上及位於該上中間介電層中，及一頂部部分，設置於該上中間部分上及位於該頂部介電層中。該上中間介電層的碳濃度大於該底部介電層的碳濃度。

本發明的另一方面提供一種製備半導體元件的方法，包括形成一第一絕緣層於一基底上；形成一底部插塞於該第一絕緣層中；依次形成一底部介電層、一下中間介電層、一上中間介電層及一頂部介電層於該第一絕緣層上；進行一開口蝕刻製程，以形成沿該頂部介電層、該上中間介電層、該下中間介電層及該底部介電層的一開口，並藉以暴露該底部插塞；及形成一導電結構於該開口中。該下中間介電層的碳濃度大於該底部介電層的碳濃度。

由於本公開的半導體元件的設計，通過對絕緣堆疊的不同層採用不同的碳濃度，即使對絕緣堆疊的不同層使用相同的蝕刻化學也可以控制臨界尺寸，結果，可以改善導電結構對底部插塞的覆蓋此外，由於導電結構的上中間部分臨界尺寸較小，源自相鄰導電結構的寄生電容可以保持在低水平。

上文已相當廣泛地概述本揭露之技術特徵及優點，俾使下文之本揭露詳細描述得以獲得較佳瞭解。構成本揭露之申請專利範圍標的之其它技術特徵及優點將描述於下文。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，可相當容易地利用下文揭示之概念與特定實施例可作為修改或設計其它結構或製程而實現與本揭露相同之目的。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者亦應瞭解，這類等效建構無法脫離後附之申請專利範圍所界定之本揭露的精神和範圍。

本揭露之以下說明伴隨併入且組成說明書之一部分的圖式，說明本揭露之實施例，然而本揭露並不受限於該實施例。此外，以下的實施例可適當整合以下實施例以完成另一實施例。

「一實施例」、「實施例」、「例示實施例」、「其他實施例」、「另一實施例」等係指本揭露所描述之實施例可包含特定特徵、結構或是特性，然而並非每一實施例必須包含該特定特徵、結構或是特性。再者，重複使用「在實施例中」一語並非必須指相同實施例，然而可為相同實施例。

為了使得本揭露可被完全理解，以下說明提供詳細的步驟與結構。顯然，本揭露的實施不會限制該技藝中的技術人士已知的特定細節。此外，已知的結構與步驟不再詳述，以免不必要地限制本揭露。本揭露的較佳實施例詳述如下。然而，除了詳細說明之外，本揭露亦可廣泛實施於其他實施例中。本揭露的範圍不限於詳細說明的內容，而是由申請專利範圍定義。

在本揭露中，半導體元件通常是指可以通過利用半導體特性來起作用的裝置。如電光裝置、發光顯示裝置、半導體電路和電子裝置都將包括在半導體元件的類別中。

需要說明的是，在本發明的描述中，之上(或上)對應於Z方向的箭頭方向，之下(或下)對應於Z方向箭頭的相反方向。

圖1為流程圖，例示本揭露一實施例的一種半導體元件1A的製備方法10。圖2至圖6為剖面示意圖，例示本揭露一實施例之製備半導體元件的部分流程。圖7例示形成本揭露一實施例之第一阻障層的製程條件。

參照圖1及圖2，於步驟S11，提供一基底101，形成一第一絕緣層103在基底101上，形成多個底部插塞105在第一絕緣層103中，形成一絕緣堆疊200於第一絕緣層103上，及形成一硬遮罩層501於絕緣堆疊200上。

參照圖2，基底101包括完全由至少一種半導體材料構成的塊狀半導體基底、多個裝置元件(為清楚起見未示出)、多個介電層(為清楚起見未示出)和多個導電特徵(為清楚起見未示出)。塊狀半導體基底係由如矽或鍺的半導體元素所形成；或由矽鍺、碳化矽、砷化鎵、磷化鎵、磷化銦、砷化銦、銻化銦、或其他III-V族或II-VI族半導體材料等半導體化合物所形成；或由上述組合所形成。

在一些實施例中，基底101包括絕緣體上半導體結構，其從底部到頂部由處理基底、絕緣體層和最頂部半導體材料層組成。處理基底和最頂部半導體材料層由與上述塊狀半導體基底相同的材料所形成。絕緣體層為結晶或非結晶介電材料，例如氧化物和/或氮化物。例如，絕緣體層為介電氧化物，如氧化矽。又例如，絕緣體層為介電氮化物，如氮化矽或氮化硼。再例如，絕緣體層包括介電氧化物和介電氮化物的堆疊，如以任意順序堆疊的氧化矽及氮化矽或氮化硼。絕緣體層具有約10奈米和200奈米之間的厚度。

於本揭露中，用於修飾成分(ingredient)、部件(component)、反應物的量(quantity)之術語「約」或「約當」係指例如通過用於製備濃縮物或溶液的典型測量和液體處理程序可能發生的數值變化。此外，變化亦可能源自量測程序中的非故意失誤、製造組合物或實施方法時等情況中所使用之成分的製造、來源或純度上之差異。在一些方面，術語「約」或「約當」係指所示數值10%以內之變化。在另一些方面，術語「大約」或「約當」係指所示數值5%以內之變化。在其他方面，術語「大約」或「約當」係指所示數值10%、9%、8%、7%、6%、5%、4%、3%、2%或 1%以內之變化。

參照圖2，裝置元件形成於塊狀半導體基底或最頂部半導體材料層上。裝置元件的一些部分形成於塊狀半導體基底中或最頂部半導體材料層中。裝置元件為晶體管，例如互補金屬氧化物半導體晶體管、金屬氧化物半導體場效應晶體管、鰭式場效應晶體管等、或其組合。

參照圖2，介電層形成於塊狀半導體基底或最頂部半導體材料層上，並覆蓋裝置元件。在一些實施例中，介電層由如氧化矽、硼磷矽酸鹽玻璃、未摻雜的矽酸鹽玻璃、氟化矽酸鹽玻璃、低介電常數介電材料等、或其組合所形成。低介電常數介電材料的介電常數小於3.0甚至小於2.5。在一些實施例中，低介電常數介電材料的介電常數小於2.0。介電層通過如化學氣相沉積、電漿增強化學氣相沉積等的沉積製程形成。沉積製程後執行平坦化製程，以去除多餘的材料，並為後續處理步驟提供實質上平坦的表面。

參照圖2，導電特徵包括多個互連層和多個導電通孔。互連層間彼此分離並且沿著方向Z水平地設置於介電層中。導電通孔連接沿著方向Z相鄰的互連層以及連接相鄰的裝置元件及互連層。在一些實施例中，導電通孔可以改善散熱且可以提供結構支撐。在一些實施例中，導電特徵由如鎢、鈷、鋯、鉭、鈦、鋁、釕、銅、金屬碳化物(例如，碳化鉭、碳化鈦、碳化鉭鎂)、金屬形成氮化物(例如氮化鈦)、過渡金屬鋁化物、或其組合所形成。導電特徵於形成介電層期間形成。

在一些實施例中，裝置元件和導電特徵一起構成基底101中的多個功能單元。在本揭示的描述中，功能單元通常是指出於功能目的而被劃分為不同單元的功能相關電路。在一些實施例中，功能單元通常是高度複雜的電路，例如處理器內核、存儲器控制器、或加速器單元。在一些其他實施例中，功能單元的複雜性和作用性的程度可視實際需求而定。

參照圖2，第一絕緣層103形成於基底101上且由如二氧化矽、未摻雜的矽酸鹽玻璃、氟矽酸鹽玻璃、硼磷矽酸鹽玻璃、旋塗低介電常數介電層、化學氣相沉積低介電常數介電層、或其組合所形成。在一些實施例中，第一絕緣層103包括如旋塗玻璃的自平坦化材料或如SiLK TM的旋塗低介電常數介電材料。使用自平坦化介電材料可以避免執行後續平坦化製程的需要。在一些實施例中，第一絕緣層103可以通過沉積製程形成，包括如化學氣相沉積、等離子體增強化學氣相沉積、蒸鍍、或旋塗。在一些實施例中，可以執行平坦化製程，例如化學機械拋光，以為後續處理步驟提供實質上平坦的表面。

參照圖2，底部插塞105沿著第一絕緣層103形成，且通過基底101的對應導電特徵電耦合到基底101的裝置元件。在一些實施例中，底部插塞105由如鎢、鈷、鋯、鉭、鈦、鋁、釕、銅、金屬碳化物(例如，碳化鉭、碳化鈦、碳化鉭鎂)、金屬氮化物(例如氮化鈦)、過渡金屬鋁化物、或其組合所形成。底部插塞105通過如嵌入式製程或其他可應用的製程來形成。

參照圖2，絕緣堆疊200包括一底部介電層201、一下中間介電層203、一上中間介電層205及一頂部介電層207。

參照圖2，底部介電層201形成於第一絕緣層103上。在一些實施例中，底部介電層201由如二氧化矽、未摻雜的矽酸鹽玻璃、氟矽酸鹽玻璃、硼磷矽酸鹽玻璃、氮化矽、氧氮化矽、氮氧化矽、磷矽酸鹽玻璃、或其組合所形成。在一些實施例中，底部介電層201為高介電常數介電材料(介電常數大於7.0)，包括但不限於金屬氧化物，如氧化鉿、氧化鉿矽、鉿矽氧氮化物、鑭氧化物、鑭鋁氧化物、鋯氧化物、鋯矽氧化物、鋯矽氧氮化物、鉭氧化物、鈦氧化物、鋇鍶鈦氧化物、鋇鈦氧化物、鍶鈦氧化物、釔氧化物、氧化鋁、鉛鈧鉭氧化物、及鉛鋅鈮酸鹽。在本實施例中，底部介電層201為氧化矽或氮化矽。

參照圖2，下中間介電層203形成於底部介電層201上。在一些實施例中，下中間介電層203由如碳摻雜氧化物或有機矽酸鹽玻璃形成。在一些實施例中，下中間介電層203由如旋塗低介電常數介電層、化學氣相沉積低介電常數介電層、多孔聚合物材料、或其組合所形成。

參照圖2，上中間介電層205形成於下中間介電層203上。在一些實施例中，上中間介電層205由如碳摻雜氧化物或有機矽酸鹽玻璃形成。在一些實施例中，上中間介電層205由如旋塗低介電常數介電層、化學氣相沉積低介電常數介電層、多孔聚合物材料、或其組合所形成。

參照圖2，頂部介電層207形成於上中間介電層205上。在一些實施例中，頂部介電層207由如碳摻雜氧化物或有機矽酸鹽玻璃形成。在一些實施例中，頂部介電層207由如旋塗低介電常數介電層、化學氣相沉積低介電常數介電層、多孔聚合物材料、或其組合所形成。在一些實施例中，下中間介電層203及頂部介電層207由相同的材料所形成。

在一些實施例中，下中間介電層203、上中間介電層205及頂部介電層207為通過將能量可去除材料(energy-removable material)暴露於如熱、光或其組合的能量源而形成的多孔層。當使用熱作為能量源時，能量處理的溫度在約800℃和約900℃之間。當使用光作為能源時，可以使用紫外光。

在一些實施例中，多孔層包括骨架和設置在骨架之間的多個空間。空間之間可相互連接且充滿空氣。骨架包括低介電材料或甲基倍半矽氧烷(methylsilsesquioxane)。多孔層具有25%至75%之間的孔隙率。由於前述空間，多孔層充滿空氣，結果，多孔層的介電常數將顯著低於由例如氧化矽所形成的層。因此，多孔層將顯著降低形成於其中的導電特徵之間的寄生電容。

在一些實施例中，能量可去除材料包括如熱可分解材料、光子可分解材料、電子束可分解材料、或其組合。例如，能量可去除材料包括基材和可分解的致孔劑材料，致孔劑材料在暴露於能量源時被犧牲性地移除。在一些實施例中，可分解的致孔劑材料包括致孔劑有機化合物，其賦予孔隙率於能量可去除材料的基材。

在一些實施例中，下中間介電層203(或頂部介電層207)的孔隙率大於上中間介電層205的孔隙率。在一些實施例中，下中間介電層203的孔隙率和頂部介電層207的孔隙率實質地相同。在一些實施例中，下中間介電層203的孔隙率和頂部介電層207的孔隙率不同。例如，頂部介電層207的孔隙率大於下中間介電層203的孔隙率。

參照圖2，在一些實施例中，下中間介電層203(或頂部介電層207)的碳濃度大於上中間介電層205的碳濃度。上中間介電層205的碳濃度大於底部介電層201的碳濃度。在一些實施例中，下中間介電層203的碳濃度和頂部介電層207的碳濃度實質地相同。在一些實施例中，下中間介電層203的碳濃度和頂部介電層207的碳濃度不同。例如，下中間介電層203的碳濃度大於或小於頂部介電層207的碳濃度。

參照圖2，在一些實施例中，下中間介電層203(或頂部介電層207)的介電常數小於上中間介電層205的介電常數。上中間介電層205的介電常數小於底部介電層201的介電常數。

參照圖2，在一些實施例中，下中間介電層203的厚度T1小於上中間介電層205的厚度T2。在一些實施例中，厚度T2大於頂部介電層207的厚度T3。

在一些實施例中，下中間介電層203的厚度T1和頂部介電層207的厚度T3實質地相同。在一些實施例中，下中間介電層203的厚度T1和頂部介電層207的厚度T3不同。例如，下中間介電層203的厚度T1大於頂部介電層207的厚度T3。

在一些實施例中，下中間介電層203的厚度T1和底部介電層201的厚度T4實質地相同。在一些實施例中，下中間介電層203的厚度T1和底部介電層201的厚度T4不同。例如，底部介電層201的厚度T4大於下中間介電層203的厚度T1。

參照圖2，硬遮罩層501形成於頂部介電層207上。在一些實施例中，硬遮罩層501由如氮化硼、氮化硼矽、磷氮化硼、硼碳氮化矽等所形成。硬遮罩層501可通過成膜製程及處理製程形成。詳細地，於成膜製程中，可於頂部介電層207上方引入第一前驅物以形成一硼基層，第一前驅物為基於硼的前驅物。隨後，在處理製程中，可引入第二前驅物以與硼基層反應，且將硼基層轉變為硬遮罩層501，第二前驅物為基於氮的前驅物。在一些實施例中，第一前驅物為如乙硼烷、環硼氮烷或環硼氮烷的烷基取代的硼衍生物。在一些實施例中，第二前驅物為例如氨或肼。

參照圖1、3及4，於步驟S13，圖案化硬遮罩層501以形成多個硬遮罩開口503。

參照圖3，於硬遮罩層501上形成一遮罩層505。遮罩層505為光刻膠層，且包括硬遮罩開口503的圖案。

參照圖4，執行一硬遮罩蝕刻製程去除硬遮罩層501的部分以形成硬遮罩開口503。頂部介電層207的部分將通過硬遮罩開口503暴露。於形成硬遮罩開口503後，遮罩層505可通過例如灰化製程或其他可應用的製程移除。

參照圖1及5，於步驟S15，沿著絕緣堆疊200形成多個開口400以暴露底部插塞105。

為了描述的簡潔、清楚和方便起見，僅描述了一個開口400。

參照圖5，進行一開口蝕刻製程去除頂部介電層207、上中間介電層205、下中間中介電層203及底部介電層201的部分，以形成開口400。在一些實施例中，於開口蝕刻製程期間，頂部介電層207、上中間介電層205及下中間介電層203的蝕刻化學(etching chemistries)係相同。然而，於開口蝕刻製程中，上中間介電層205的蝕刻速率與頂部介電層207(或下中間介電層203)的蝕刻速率係不同。在一些實施例中，開口蝕刻製程期間的蝕刻速率與對應層的碳濃度有關。例如，對下中間介電層203(具有較高碳濃度)的蝕刻速率高於對上中間介電層205(具有較低碳濃度)的蝕刻速率。

因此，開口400的最終輪廓將與不同層的蝕刻速率有關。例如，對於具有較高碳濃度的頂部介電層207(或下中間介電層203)，較高的蝕刻速率可導致橫向擴展的擴展側壁輪廓。相反地，對於具有較低碳濃度的上中間介電層205，較低的蝕刻速率將導致類雙曲線的側壁輪廓。

參照圖5，在開口蝕刻製程中，下中間介電層203的蝕刻化學與底部介電層201的蝕刻化學不同。例如，開口蝕刻製程是兩階段蝕刻製程，第一階段用於蝕刻頂部介電層207、上中間介電層205和下中間介電層203，第二階段用於蝕刻底部介電層201。所產生的側壁輪廓將與蝕刻化學有關。在一些實施例中，與底部介電層201對應的開口400的側壁輪廓是錐形的。在一些實施例中，與底部介電層201對應的開口400的寬度可以沿Z方向由下向上逐漸變寬。在一些實施例中，與底部介電層201對應的開口400的側壁輪廓為整體具有一個均勻的斜率。

需要注意的是，在開口蝕刻製程之後可能會留下一些蝕刻殘留物(為清楚起見未示出)。蝕刻殘留物可以是開口蝕刻製程後，開口400的內表面上的殘留物質。取決於要蝕刻的材料，蝕刻殘留物可以具有不同的構成。蝕刻殘留物可能對所得半導體元件1A的產量和/或可靠性產生不利影響。可以執行清潔製程以去除蝕刻殘留物。然而，使用稀釋的氟化氫的傳統清潔製程可能導致底部插塞105的底切，這可能導致在開口400的後續沉積期間的電子遷移。結果，可能影響所製得的半導體元件1A的產量和/或可靠性。

在一些實施例中，可以在清潔製程之前執行預清潔處理以減少傳統清潔製程的不利影響(例如，底部插塞105的底切)。

預清潔處理處理期間，圖5所示(在開口蝕刻製程之後)的半導體元件半成品將以大約10 rpm及大約2000 rpm之間或大約100 rpm和1000 rpm之間的速率旋轉。預清潔溶液將噴灑到半導體元件半成品上以覆蓋半導體元件半成品的整個正面。在將預清潔溶液施加到半導體元件半成品的正面的同時，可以將水或其他合適的溶液施加到半導體元件半成品的背面以清潔半導體元件半成品的背面。

在一些實施例中，預清潔溶液包括螯合劑、腐蝕抑製劑、胺氟化物(amine fluoride)、表面活性劑、或溶劑。在一些實施例中，胺氟化物和表面活性劑是可選的。

通常地，螯合劑也可稱為絡合劑或鉗合劑。螯合劑具有稱為配位子的帶負電荷的離子，其與游離金屬離子結合並形成可溶的組合錯合物。螯合劑可用於從半導體元件半成品中去除金屬離子。不受任何特定理論的限制，螯合劑還可以減少或避免通過開口400暴露的底部插塞105被腐蝕。

在一些實施例中，預清潔溶液的螯合劑包括乙二胺四乙酸、聚丙烯酸酯、碳酸鹽、膦酸鹽、葡糖酸鹽、N, N'-雙(2-羥基苯基)乙二亞氨基二乙酸、三乙烯四氨基六乙酸、去鐵鐵胺B、N, N', N"-三[2-(N-羥基羰基)乙基]-1,3,5-苯三甲酰胺和/或乙二胺二鄰羥基苯乙酸。在一些實施例中，螯合劑的濃度在約0.001 mg/L和約300 mg/L之間或在約0.01 mg/L和約3 mg/L之間。在一些實施例中，或者，螯合劑的濃度在預清潔溶液的1 ppm和約400 ppm之間，或優選地在預清潔溶液的約40 ppm。

預清潔溶液的腐蝕抑製劑係用於減少或避免在隨後的清潔製程中的金屬腐蝕。在一些實施例中，腐蝕抑製劑包括在分子中具有至少一個巰基的脂肪醇化合物。構成醇化合物的碳原子數為2個以上，與巰基鍵合的碳原子及與羥基鍵合的另一碳原子相鄰鍵合。例如，腐蝕抑製劑為2-巰基乙醇和/或硫代甘油。在一些實施例中，預清潔溶液中腐蝕抑製劑的濃度為約0.0001重量％至約10重量％或約0.001重量％至約1重量％。當濃度太低時，腐蝕抑制效果可能被限制在不能令人滿意的程度。然而，過高的濃度並不總是提供進一步增加的腐蝕抑制效果，且由於帶有巰基的化合物特有的氣味，將使其難以處理。

或者，在一些實施例中，預清潔溶液的腐蝕抑製劑包括芳烴化合物，例如苯並三唑和/或5-甲基苯並咪唑。或者，在一些實施例中，預清潔溶液的腐蝕抑製劑包括尿酸、腺嘌呤、咖啡因和/或嘌呤。

或者，在一些實施例中，預清潔溶液的腐蝕抑製劑包括乙醛酸。由於作為還原材料的乙醛酸的存在，即使金屬材料在預清潔處理過程中暴露，通過調節其中的乙醛酸濃度來控制預清潔溶液的氧化還原電位，介於預清潔溶液與暴露的金屬材料之間的電子轉移可以被控制，故金屬材料的腐蝕將可被避免。

或者，在一些實施例中，預清潔溶液的腐蝕抑製劑包括2-巰基乙醇、硫代甘油、苯並三唑、5-甲基苯並咪唑、尿酸、腺嘌呤、咖啡因、嘌呤和/或乙醛酸。

在一些實施例中，預清潔溶液的胺氟化物包括氫氟酸甲胺、氫氟酸乙胺、氫氟酸丙胺、氟化四甲銨、氟化四乙銨、氫氟乙醇胺、氫氟酸甲基乙醇胺、氫氟酸二甲基乙醇胺和/或氫氟酸三乙二胺。胺氟化物可用於去除蝕刻殘留物。

在一些實施例中，預清潔溶液中胺氟化物的濃度可以根據蝕刻殘留物的成分來決定。例如，胺氟化物的濃度可以在預清潔溶液的整個組成的約0.1質量％和約5質量％之間，或在預清潔溶液的整個組成的約0.2質量％和約3質量％之間。通過將胺氟化物的濃度設置在上述範圍內，可以保證預清潔溶液中的胺氟化物能夠去除蝕刻殘留物，同時防止胺氟化物腐蝕通過開口400暴露的底部插塞105的金屬材料及抑制對通過開口400暴露的介電層的蝕刻。即，如果預清潔溶液中的胺氟化物濃度過低，去除殘留物的能力將不足；如果濃度過高，金屬材料可能會被腐蝕，且暴露的介電層可能會被蝕刻或發生結構變化。

表面活性劑的目的是防止顆粒在從半導體元件半成品上移開後重新附著或重新沉積回半導體元件半成品上。防止顆粒重新附著至關重要，因為顆粒的重新附著將會增加整個處理的時間。表面活性劑的目的還包括賦予對防水材料層的親和性。通常地，表面活性劑是長烴鏈，通常包含親水性(極性水溶性基團)和疏水性基團(非極性水不溶性基團)。表面活性劑以其非極性基團附著到粒子以及半導體元件半成品的正面。結果，表面活性劑的極性基團將背離晶片且背離顆粒指向覆蓋半導體元件半成品正面的預清潔溶液。由於顆粒及半導體元件半成品正面上的表面活性劑的極性基團，因此溶液中被表面活性劑結合的顆粒將被半導體元件半成品的正面靜電排斥。

在一些實施例中，預清潔溶液的表面活性劑包括非離子、陰離子或非離子和陰離子化合物的混合物。非離子是指表面活性劑的極性端具有靜電而非離子電荷，陰離子是指表面活性劑的極性端具有負離子電荷。非離子表面活性劑可以是例如聚氧乙烯丁基苯基醚，陰離子表面活性劑可以是例如聚氧乙烯烷基苯基硫酸鹽。在一些實施例中，預清潔溶液的一種或多種表面活性劑的濃度在約1 ppm和約100 ppm之間。在一些實施例中，非離子表面活性劑在預清潔溶液中的濃度為約30 ppm，並且陰離子表面活性劑在預清潔溶液中的濃度為約30 ppm。在一些實施例中，預清潔溶液的表面活性劑的濃度為預清潔溶液的整個組成的0.0001質量％至10質量％，或預清潔溶液的整個組成約0.001質量％至約5質量％。通過將濃度設定在上述範圍內，可以確保向半導體元件半成品的正面的潤濕性與表面活性劑的濃度相稱。

在一些實施例中，預清潔溶液的溶劑可以是去離子水。

在一些實施例中，圖5中所示的半導體元件半成品的正面是將被預清潔溶液覆蓋(或浸泡)約2分鐘。接下來，可以使用去離子水清洗半導體元件半成品以去除預清潔溶液。

在一些實施例中，可以在預清潔處理之後執行一乾燥製程。乾燥製程的執行係通過在約100 rpm及約6000 rpm之間或約3000 rpm之間旋轉約20秒，且使用氣流以乾燥半導體元件半成品。在一些實施例中，氮或異丙醇可用於促進乾燥製程。在一些實施例中，乾燥製程是可選的，即，清潔製程可以在預清潔溶液潤洗後直接進行。

傳統上，清潔製程可以單獨使用稀釋的氫氟酸進行，無需任何預清潔處理。在將導電材料填充到開口400中之後，下面的底部插塞105可能被損壞以引起輪廓缺陷(例如，底切)或電子遷移。相反地，在本實施例中，下面的底部插塞105可以被預清潔溶液中包含的螯合劑和/或腐蝕抑製劑保護，結果，可以減少或避免輪廓缺陷或電子遷移。因此，可以提高所得半導體元件1A的產量和可靠性。

參照圖1、6和7，於步驟S17，在開口400中共形地形成一第一阻障層601。

參照圖6和圖7，第一阻障層601可以通過化學氣相沉積(也稱為第一化學氣相沉積製程)形成。詳細地，第一阻障層601的形成可以包括一氣體源引入步驟、一第一吹掃步驟、一反應物流動步驟和一第二吹掃步驟。氣體源引入步驟、第一吹掃步驟、反應物流動步驟和第二吹掃步驟可以視為一個循環。可以執行多個循環以獲得第一阻障層601的期望厚度。

例如，圖5所示(預清潔製程和清潔製程之後)的半導體元件半成品的部件將被載入反應室中。於氣體源引入步驟中，在時段P1期間，可以將包含前驅物和反應物的氣體源引入反應室。前驅物和反應物可以擴散穿過邊界層並到達圖5所示的半導體元件半成品的表面(即，硬遮罩層501的頂面和開口400的內表面)。前驅物和反應物可以吸附並隨後於上述表面上遷移。被吸附的前驅物和被吸附的反應物可以在上述表面上發生反應並形成固體的副產物。固體的副產物可以在上述表面上形成核。核可以成長成島，並且島可以在上述表面上合併成連續的薄膜。於第一吹掃步驟中，在時段P2期間，可以將如氬氣的吹掃氣體注入反應室以吹掃出氣態副產物、未反應的前驅物和未反應的反應物。

於反應物流動步驟中，在時間P3期間，反應物可以單獨引入反應室以將連續的薄膜變成第一阻障層601。在第二吹掃步驟中，在時段P4期間，可以將如氬氣的吹掃氣體注入反應室以吹掃出氣態副產物和未反應的反應物。

在一些實施例中，前驅物是四氯化鈦。反應物是氨。由於四氯化鈦和氨之間的不完全反應，四氯化鈦和氨可能在表面上反應並形成包含高氯化物污染的氮化鈦膜。反應物流動步驟中的氨可降低氮化鈦膜的氯化物含量。氨處理後的氮化鈦膜可視為第一阻障層601。

在一些實施例中，使用化學氣相沉積的第一阻障層601的形成可以在等離子體的幫助下進行。等離子體源可以為氬氣、氫氣、或其的組合。

需要說明的是，通過第一化學氣相沉積形成的第一阻障層601與通過原子層沉積製程所形成的層相比，其具有較大的晶粒尺寸。結果，由第一化學氣相沉積形成的第一阻障層601的導電性將得到提升。

圖8為剖面示意圖，例示本揭露一實施例之半導體元件1A的製備方法的部分流程。圖9例示本揭露一實施例之後處理中還原劑的脈衝及間隔時間。圖10例示本揭露另一實施例之後處理中還原劑的脈衝及間隔時間，縱軸表示氣流，橫軸表示時間。圖11及圖12為剖面示意圖，例示本揭露一實施例之半導體元件1A的製備方法的部分流程。

參照圖1及圖8至圖12，於步驟S19，在第一阻障層601上共形地形成一第二阻障層603，且在開口400中形成多個導電結構300。

參照圖8，第二阻障層603共形地形成在第二阻障層603上且位於開口400中。在一些實施例中，第二阻障層603由例如銅、銅合金、銀、金、鎢、鋁、鎳等所形成。在本實施例中，第二阻障層603由鎢所形成。

參照圖8，可以通過例如脈衝成核層法(pulsed nucleation layer method，也稱為第二化學氣相沉積製程)來形成第二阻障層603。通常地，在脈衝成核層法中，反應物(例如還原劑或前驅物)的脈衝可以被依序地注入反應室，並通常通過反應物的脈衝之間的吹掃氣體脈衝將反應物從反應室中清除。第一反應物可以被吸附到基底(例如，第一阻障層601)上，且可用於與下一個反應物(例如，第二反應物)反應。以循環方式(也稱為沈積循環)重複上述過程，直到達到所需的厚度。

應該注意的是，脈衝成核層法通常藉由其更高的操作壓力範圍(大於1 Torr)和其更高的每循環生長速率(大於每循環1個單層膜生長)，而與原子層沉積有所區別。於脈衝成核層法期間，腔室的壓力在從約1 Torr到約400 Torr的範圍。

例如，第二化學氣相沉積製程的沉積循環步驟包括含矽還原劑的脈衝和含鎢前驅物的脈衝。第一阻障層601最初暴露於含矽還原劑的脈衝，接著暴露於含鎢前驅物的脈衝。暴露於含矽還原劑的脈衝及含鎢前驅物的脈衝可以定義為一個沉積循環。可以重複沉積循環直到實現第二阻障層603的期望厚度。通過增加第二化學氣相沉積製程的沉積循環的重複次數，第二阻障層603的側壁覆蓋率將提升，且在開口400的頂端具有更少的懸垂。

矽烷和相關化合物得吸附到金屬氮化物表面，例如在某些集成電路應用中，用作阻擋層材料的氮化鈦和氮化鎢。任何合適的矽烷或矽烷衍生物都作為含矽還原劑，包括矽烷的有機衍生物。通常理解的是，矽烷以自限方式吸附在基材表面上，以產生名義上的單層矽烷物質。因此，吸附物質的量很大程度上與矽烷用量無關。

在一些實施例中，於暴露於沉積循環的含矽還原劑的脈衝期間，基底溫度在約200°C和約475°C之間、在約300°C和約400°C之間、或約300℃。在一些實施例中，於暴露於沉積循環的含矽還原劑的脈衝期間，腔室壓力在約1 Torr和約350 Torr之間、或固定在約40 Torr。暴露時間(或脈衝時間)部分取決於劑量和腔室條件。在一些實施例中，第一阻障層601被暴露直到表面被至少一飽和的矽烷物質層充分且均勻地覆蓋。在一些實施方案中，含矽還原劑係單獨提供。在一些實施例中，含矽還原劑與載體氣體一同提供，載體氣體為例如氬或氬-氫混合物。

一旦第一阻障層601被矽烷物質充分覆蓋，含矽還原劑的脈衝將停止。可以執行一吹掃製程以清除第一阻障層601表面附近的殘留氣體反應物。可以使用如氬氣、氫氣、氮氣或氦氣的載體氣體來執行吹掃製程。

在一些實施例中，含鎢前驅物包括六氟化鎢、六氯化鎢或六羰基鎢。在一些實施例中，含鎢前驅物包括不含氟的有機金屬化合物，例如MDNOW(甲基環戊二烯基-二羰基亞硝基-鎢)和EDNOW(乙基環戊二烯基-二羰基亞硝基-鎢)。在一些實施例中，含鎢前驅物以稀釋氣體的形式提供，同時伴隨氣體如氬氣、氮氣、氫氣、或其組合。

在一些實施例中，於暴露於沉積循環的含鎢前驅物的脈衝期間，基底溫度在約200°C和約475°C之間、在約300°C和約400°C之間、或約300°C。在一些實施例中，於暴露於沉積循環的含鎢前驅物的脈衝期間，腔室壓力在約1 Torr和約350 Torr之間。含鎢前驅物的劑量和基底暴露時間(或脈衝時間)將根據許多因素而變化。通常，可以進行曝光直到吸附的矽烷物質與含鎢前驅物反應被充分消耗，以產生第二阻障層603。此後，可以停止含鎢前驅物的脈衝，且使用如氬氣、氫氣、氮氣或氦氣的載體氣體來執行吹掃製程。

傳統上，需使用原子層沉積以形成一額外的層來改善第二阻障層603的側壁覆蓋率；相比之下，在本實施例中，通過增加第二化學氣相沉積製程的沉積循環的重複次數來提高側壁覆蓋率，因此，不需要額外的層；結果，可以降低製備半導體元件1A的複雜性和成本。

在一些實施例中，第二化學氣相沉積製程包括在脈衝成核層法(即，第二化學氣相沉積)的沉積循環之前執行一初始沉積步驟。在一些實施例中，初始沉積步驟包括提供含硼烷前驅物的脈衝和隨後的含鎢前驅物的脈衝，各脈衝後皆跟著一吹掃脈衝。在一些實施例中，初始沉積步驟的含硼烷前驅物為例如硼烷、乙硼烷、三硼烷或具有氫的滷化硼(例如BF ₃、BCl ₃)。在一些實施例中，初始沉積步驟的含硼烷前驅物以稀釋氣體的形式提供，其伴隨有氣體如氬氣、氮氣、氫氣、矽烷、或其組合。例如，乙硼烷提供自稀釋的來源(例如，5%乙硼烷和95%氮)。

在一些實施例中，於初始沉積步驟的含硼烷前驅物的脈衝期間，基底溫度介於約200℃與約475℃之間、約300℃與約400℃之間、或約300℃。在一些實施例中，於初始沉積步驟的含硼烷前驅物的脈衝期間，腔室壓力在約1 Torr和約350 Torr之間。

在一些實施例中，初始沉積步驟的含鎢前驅物包括六氟化鎢、六氯化鎢或六羰基鎢，或不含氟的有機金屬化合物，例如MDNOW(甲基環戊二烯基-二羰基亞硝基-鎢)和EDNOW(乙基環戊二烯基-二羰基亞硝基-鎢)。在一些實施例中，初始沉積步驟的含鎢前驅物以稀釋氣體的形式提供，其伴隨有氣體如氬氣、氮氣、氫氣、或其組合。

在一些實施例中，於暴露於含鎢前驅物期間，基底溫度在約200℃和約475℃之間、在約300℃和約400℃之間、或約300℃。在一些實施例中，於暴露於含鎢前驅物期間，腔室壓力在約1 Torr和約350 Torr之間。

參照圖9，在一些實施例中，在形成第二阻障層603之後，可以對第二阻障層603進行後處理。於後處理期間，在第二阻障層603上形成隨後的導電層之前，可以將第二阻障層603暴露於一個或多個還原劑的脈衝。暴露於還原劑的脈衝可以提高包括第二阻障層603和隨後的導電層的整體結構的電阻率。

參照圖9，第二阻障層603將暴露於多個還原劑的脈衝，脈衝之間具有間隔時間。於間隔時間內，沒有還原劑流向第二阻障層603。在一些實施例中，還原劑為乙硼烷，亦可使用其他還原劑。在一些實施例中，於脈衝期間，還原劑的流速在約100標準立方厘米每分鐘(sccm)和500 sccm之間。在一些實施例中，每個還原劑的脈衝的脈衝時間(或脈衝持續時間)在約0.5秒和約5秒之間，或在約1秒和2秒之間。在一些實施例中，還原劑的脈衝的數量在 2 和 8 之間。在一些實施例中，後處理的製程壓力在約2 Torr和約100 Torr之間，或在約20 Torr和約40 Torr之間。

在一些實施例中，還原劑以稀釋氣體的形式提供，其伴隨有氣體如氬氣、氮氣、氫氣、矽烷、或其組合。例如，乙硼烷提供自稀釋的來源(例如，5%乙硼烷和95%氮)。在一些實施例中，惰性氣體/氫氣混合物可以在還原劑脈衝和後處理的間隔時間期間連續地流向第二阻障層603。在一些實施例中，惰性氣體為氬氣。相反地，在後處理的間隔時間期間，除了連續流動的惰性氣體/氫氣混合物或其他背景氣體之外，沒有其他氣體流到第二阻障層603，即，在還原劑的脈衝之間的間隔時間內，沒有介入脈衝操作。

在一些實施例中，在後處理之前，可以將圖8所示的半導體元件半成品預熱到約375°C和約415°C之間，或約395°C以穩定半導體元件半成品。在一些實施例中，後處理之後的半導體元件半成品可以被加熱到約375°C和約415°C之間，或大約395°C。暴露後處理之前的預熱過程和後處理之後的熱處理可以增強膜的附著力並改善薄層電阻的不均勻性。

在一些實施例中，在後處理之後，將第二阻障層603暴露於額外的含鎢前驅物，以在隨後將導電層沉積在第二阻障層603上之前形成第二阻障層603的額外部分。可以使用任何合適的含鎢前驅物。例如，含鎢前驅物包括六氟化鎢、六氯化鎢或六羰基鎢。含鎢前驅物可以稀釋氣體的形式提供，其伴隨氣體如氬氣、氮氣、氫氣、或其組合。

參照圖10，備選地，在一些實施例中，第二阻障層603交替地暴露於多種還原劑的脈衝，在脈衝之間具有間隔時間。在間隔時間，沒有還原劑流向第二阻障層603。在一些實施例中，如乙硼烷和含鎢前驅物的還原劑可以交替地流入(或引入)到第二阻障層603。

在一些實施例中，乙硼烷的流速在約100 sccm和約500 sccm之間，或約300 sccm。在一些實施例中，含鎢前驅物包括例如六氟化鎢、六氯化鎢或六羰基鎢。含鎢前驅物的流速在約100 sccm和約500 sccm之間，或約100 sccm。在一些實施例中，脈衝時間(或脈衝持續時間)在約0.5秒和5秒之間，或在約1秒和2秒之間。在一些實施例中，每個脈衝之間的間隔時間在大約2秒和大約5秒之間。在一些實施例中，脈衝的數量在 2 和 8 之間。在一些實施例中，腔室壓力在約2 Torr和約100 Torr之間，或在約20 Torr和約40 Torr之間。

在一些實施例中，脈衝時間應該足夠短以確保沒有或實質上沒有鎢沉積。在一些實施例中，在後處理期間施加到第二阻障層603的含鎢前驅物的量小於在形成第二阻障層603期間施加到第一阻障層601的含鎢前驅物的量。在一些實施例中，在後處理期間施加到第二阻障層603的含鎢前驅物的脈衝時間小於在形成第二阻障層603期間施加到第一阻障層601的含鎢前驅物的脈衝時間。

在某些實施例中，還原劑和含鎢前驅物脈衝可以短至小於1秒。在一個示例中，乙硼烷 (B2H6) 將脈衝 1 秒，接著 1 秒的吹掃，然後接著 1 秒的六氟化鎢 (WF6) 脈衝，最後接著 2.5 秒的吹掃。該循環將重複四次。

不受特定理論的限制，在乙硼烷脈衝之間引入六氟化鎢脈衝可以幫助從第二阻障層603的表面清除未反應的乙硼烷，否則其會促進微剝離的發生。

在一些實施例中，後處理將被執行在約10秒至約50秒之間，或約10秒至約30秒之間。較長的後處理時間(或持續時間)可能會導致乙硼烷分解，這對後續導電層的電阻率有不利影響。

在一些實施例中，可以在形成第二阻障層603之後執行蝕刻製程以去除在開口400的頂端處的第二阻障層603的懸垂(如果有的話)。在一些實施例中，蝕刻製程可以是各向異性蝕刻製程。在一些實施例中，可以在後處理之前執行蝕刻製程。在一些實施例中，蝕刻製程可以在後處理之後進行。

參照圖11，可以在第二阻障層603上形成一層導電材料507並完全填充開口400。在一些實施例中，導電材料507可以是與第二阻障層603相同的材料(例如，鎢)。導電材料層507可以通過例如物理氣相沉積、原子層沉積、分子層沉積、化學氣相沉積、原位自由基輔助沉積、金屬有機化學氣相沉積、分子束外延、濺射、電鍍、蒸發、離子束沉積、電子束沉積、激光輔助沉積、化學溶液沉積、或其組合所形成。在本實施例中，導電材料層507是通過化學氣相沉積(也稱為第三化學氣相沉積)形成。

在一些實施例中，第三化學氣相沉積包括初始沉積步驟、沉積循環和本體步驟。第三化學氣相沉積的初始沉積步驟通過類似於圖8所示的第二化學氣相沉積的初始沉積步驟的程序來執行，於此不再贅述。第三化學氣相沉積的沉積循環通過類似於圖8所示的第二化學氣相沉積的沉積循環步驟的程序來執行，於此不再贅述。第三化學氣相沉積的主體步驟包括將含鎢前驅物和如還原劑的共反應物流入(或引入)到包括第二阻障層603的半導體元件半成品。第三化學氣相沉積的主體步驟的示例製程壓力在約10 Torr和約500 Torr之間。第三化學氣相沉積的主體步驟的示例基底溫度在約250℃和約495℃之間。第三化學氣相沉積的本體步驟的含鎢前驅物為例如六氟化鎢、氯化鎢或六羰基鎢。第三化學氣相沉積的本體步驟的還原劑為例如氫氣、矽烷、乙矽烷、肼、乙硼烷或鍺烷。通過包括主體步驟而不是依賴於沉積循環，可以在更短的時間內填充開口400。

由於採用第二化學氣相沉積法形成的第二阻障層603可以提供良好的側壁覆蓋率，因此後續形成的導電材料層507可以填滿開口400而不會形成空隙。因此，形成的導電材料層507可以具有改良的導電性。

在一些實施例中，第三化學氣相沉積的沉積循環步驟的重複次數少於第二化學氣相沉積的沉積循環步驟的重複次數。在一些實施例中，第三化學氣相沉積的沉積循環步驟的重複次數和第二化學氣相沉積的沉積循環步驟的重複次數可以相同或實質地相同。

在一些實施例中，導電材料層507中鎢的晶粒尺寸大於30nm、大於50nm、大於70nm、大於80nm、大於85nm、或大於87nm。在一些實施例中，導電材料層507包括α相鎢。

參照圖12，執行平坦化製程，例如化學機械拋光，直到頂部介電層207的頂表面被暴露以去除多餘材料並為後續處理步驟提供實質上平坦的表面。在平坦化製程之後，開口400中剩餘的導電材料507被視為該些導電結構300。為了描述的簡潔、清楚和方便起見，僅描述一個導電結構300。

參照圖12，導電結構300包括在底部介電層201中的一底部部分301、在下中間介電層203中和在底部部分301上的一下中間部分303、在上中間介電層205中和在下中間介電層203上的一上中間部分305、及在上介電層207和上中間部分305上的一頂部307。

需要注意的是，導電結構300的形狀由開口400決定。例如，頂部介電層207或下中間介電層203包括擴展的側壁輪廓。上中間部分305包括類雙曲線狀的側壁輪廓。底部部分301包括錐形側壁輪廓。因此，上中間部分305的臨界尺寸CD2小於下中間部分303的臨界尺寸CD1或頂部307的臨界尺寸CD3。底部部分301的臨界尺寸CD4小於下中間部分303的臨界尺寸CD1。在一些實施例中，下中間部分303的臨界尺寸CD1和臨界尺寸CD3實質地相同。在一些實施例中，下中間部分303的臨界尺寸CD1和臨界尺寸CD3不同。由於上中間部分305的臨界尺寸CD2較小，故相鄰上中間部分305之間的距離可以增加，結果，可以減少相鄰導電結構300的寄生電容。

在一些實施例中，上中間部分305的臨界尺寸CD2小於底部部分301的臨界尺寸CD4。在一些實施例中，上中間部分305的臨界尺寸CD2和底部部分301的臨界尺寸CD4實質地相同。

通過對絕緣堆疊200的不同層採用不同的碳濃度，即使對絕緣堆疊200的不同層使用相同的蝕刻化學，也可以控制臨界尺寸，結果，可以改善導電結構300對底部插塞105的覆蓋(overlay)，同時將源自相鄰導電結構300的寄生電容保持在低水平。

圖13為剖面示意圖，例示本揭露另一實施例之的半導體元件1B。

參照圖13，半導體元件1B具有與圖12所示類似的結構。圖13與圖12相同或相似的元件已經用相似的元件標號標記，並且省略了重複的描述。

參照圖13，絕緣堆疊200僅包括底部介電層201、上中間介電層205和頂部介電層207。上中間介電層205設置在底部介電層201上。導電結構300包括底部部分301、上中間部分305和頂部307。上中間部分305設置在底部部分301上和上中間介電層205中。

由於本公開的半導體元件的設計，通過對絕緣堆疊200的不同層採用不同的碳濃度，即使對絕緣堆疊200的不同層使用相同的蝕刻化學也可以控制臨界尺寸，結果，可以改善導電結構300對底部插塞105的覆蓋。此外，由於導電結構300的上中間部分305的臨界尺寸較小，源自相鄰導電結構300的寄生電容可以保持在低水平。

雖然已詳述本揭露及其優點，然而應理解可進行各種變化、取代與替代而不脫離申請專利範圍所定義之本揭露的精神與範圍。例如，可用不同的方法實施上述的許多製程，並且以其他製程或其組合替代上述的許多製程。

再者，本申請案的範圍並不受限於說明書中所述之製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法與步驟之特定實施例。該技藝之技術人士可自本揭露的揭示內容理解可根據本揭露而使用與本文所述之對應實施例具有相同功能或是達到實質上相同結果之現存或是未來發展之製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法、或步驟。據此，此等製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法、或步驟係包含於本申請案之申請專利範圍內。

1A:半導體元件

1B:半導體元件

101:基底

103:第一絕緣層

105:底部插塞

200:絕緣堆疊

201:底部介電層

203:下中間介電層

205:上中間介電層

207:頂部介電層

300:導電結構

301:底部部分

303:下中間部分

305:上中間部分

307:頂部部分

400:開口

501:硬遮罩層

503:開口

505:遮罩層

507:導電材料

601:第一阻障層

603:第二阻障層

CD1:臨界尺寸

CD2:臨界尺寸

CD3:臨界尺寸

CD4:臨界尺寸

T1:厚度

T2:厚度

T3:厚度

T4:厚度

參閱實施方式與申請專利範圍合併考量圖式時，可得以更全面了解本申請案之揭示內容，圖式中相同的元件符號係指相同的元件。圖1為流程圖，例示本揭露一實施例的一種半導體元件的製備方法；圖2至圖6為剖面示意圖，例示本揭露一實施例之製備半導體元件的部分流程；圖7例示形成本揭露一實施例之第一阻障層的製程條件；圖8為剖面示意圖，例示本揭露一實施例之製備半導體元件的部分流程；圖9例示本揭露一實施例之後處理中還原劑的脈衝及間隔時間；圖10例示本揭露另一實施例之後處理中還原劑的脈衝及間隔時間；圖11及圖12為剖面示意圖，例示本揭露一實施例之製備半導體元件的部分流程；圖13為剖面示意圖，例示本揭露另一實施例之的半導體元件。