接觸孔的工藝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別是指一種針對(duì)硅片接觸孔的工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在集成電路制造工藝過程中，通過接觸孔工藝將位于硅片上的各種器件的各個(gè)電 極引出至介質(zhì)層上，利用多層金屬互聯(lián)將集成電路的電極引出，以便于后段進(jìn)行封裝。
[0003] 接觸（contact)是指硅芯片內(nèi)的器件與第一金屬層之間在硅表面的連接，接觸孔 刻蝕形成之后，用金屬鋁進(jìn)行填充，但由于金屬鋁與硅材料之間的相互擴(kuò)散的問題，金屬鋁 和硅材料的相互擴(kuò)散在加熱的過程中形成微合金，這一過程被稱為結(jié)"穿通"，在界面處容 易形成鋁釘（Spiking)，可能導(dǎo)致器件漏電或失效。為解決這一問題，通常在金屬鎢和硅材 料之間還具有阻擋層金屬，如鈦/氮化鈦，來改善鋁和硅材料直接接觸所產(chǎn)生的上述問題。
[0004] 隨著接觸孔尺寸的縮小，接觸孔回刻的時(shí)候，在接觸孔底部邊角存在刻蝕后形成 凹陷的情況，如圖1所示（圓圈處為凹陷），而后續(xù)進(jìn)行鈦/氮化鈦?zhàn)钃鯇咏饘贋R射工藝的 時(shí)候，由于鈦/氮化鈦濺射填孔能力的不足，使得阻擋層在接觸孔邊角凹陷的地方變薄，即 阻擋層金屬厚度不足，無法起到阻止鋁和硅之間的擴(kuò)散防止鋁釘?shù)男Ч?br>
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種接觸孔的工藝方法，適用于填充鋁的接 觸孔工藝，有效防止鋁釘?shù)男纬伞?br>[0006] 為解決上述問題，本發(fā)明所述的接觸孔的工藝方法，包含如下步驟：
[0007] 第一步，接觸孔刻蝕形成之后，進(jìn)行鈦/氮化鈦?zhàn)钃鯇拥臑R射工藝；
[0008] 第二步，接觸孔內(nèi)再淀積一層金屬鎢；
[0009] 第三步，對(duì)淀積的金屬鎢進(jìn)行回刻；
[0010] 第四步，進(jìn)行金屬濺射工藝填充接觸孔。
[0011] 進(jìn)一步地，所述第二步中，淀積金屬鶴的厚度為4000?6000A。
[0012] 進(jìn)一步地，所述第二步中，淀積金屬鎢采用LPCVD工藝。
[0013] 進(jìn)一步地，所述第三步中，回刻金屬鎢至在接觸孔底部邊緣處的鎢得到保留形成 側(cè)墻。
[0014] 進(jìn)一步地，所述第四步中，濺射的金屬為鋁或鋁和銅。
[0015] 本發(fā)明所述的接觸孔的工藝方法，利用金屬鎢填充接觸孔刻蝕形成的底部邊緣的 凹陷，形成側(cè)墻結(jié)構(gòu)，彌補(bǔ)了該處阻擋層金屬厚度的不足，有效地防止了接觸孔底部鋁釘?shù)?形成。
【附圖說明】
[0016] 圖1是接觸孔底部刻蝕凹陷示意圖。
[0017] 圖2?5是本發(fā)明工藝步驟示意圖。
[0018] 圖6是本發(fā)明工藝步驟流程圖。
[0019] 附圖標(biāo)記說明
[0020] 1是娃襯底，2是二氧化娃，3是欽/氣化欽阻擋層，4是填充金屬，5是金屬鶴。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本發(fā)明所述的接觸孔的工藝方法，包含如下步驟：
[0022] 第一步，接觸孔刻蝕形成之后，進(jìn)行鈦/氮化鈦?zhàn)钃鯇拥臑R射工藝；由于接觸孔刻 蝕工藝在接觸孔底部邊緣形成的凹陷，底部邊緣處的鈦/氮化鈦?zhàn)钃鯇酉鄬?duì)于其他位置， 厚度變薄，如圖2所示。
[0023] 第二步，接觸孔內(nèi)采用LPCVD工藝再淀積一層厚度為4000?6000A的金屬鎢，比如 厚度4000A，或者5000A，或者6000A均可。如圖3所示。
[0024] 第三步，對(duì)淀積的金屬鎢進(jìn)行回刻?；乜痰羝骷砻婕皽喜鄣撞?、上半部側(cè)壁上的 金屬鎢，接觸孔底部邊緣由于存在凹陷使得填充的金屬鎢相對(duì)較厚，鎢回刻能形成側(cè)墻結(jié) 構(gòu)，以彌補(bǔ)阻擋層凹陷。如圖4所示。
[0025] 第四步，進(jìn)行金屬濺射工藝填充接觸孔。濺射的金屬為鋁，或鋁和銅的混合物，將 接觸孔填滿。
[0026] 填滿金屬之后的接觸孔，其底部邊緣雖然存在凹陷，且其凹陷處的鈦/氮化鈦?zhàn)?擋層的厚度薄，但是本發(fā)明利用了填孔能力強(qiáng)的LPCVD鎢淀積工藝及刻蝕形成的鎢側(cè)墻結(jié) 構(gòu)補(bǔ)償了阻擋層的厚度不足，能夠起到阻擋邊緣處填充金屬鋁（或鋁和銅混合物）與硅之 間的相互擴(kuò)散形成的鋁釘，改善了器件的性能。
[0027] 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限定本發(fā)明。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來 說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同 替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種接觸孔的工藝方法，其特征在于：包含如下步驟： 第一步，接觸孔刻蝕形成之后，進(jìn)行鈦/氮化鈦?zhàn)钃鯇拥臑R射工藝； 第二步，接觸孔內(nèi)再淀積一層金屬鎢； 第三步，對(duì)淀積的金屬鎢進(jìn)行回刻； 第四步，進(jìn)行金屬濺射工藝填充接觸孔。
2. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔的工藝方法，其特征在于：所述第二步中，淀積金屬鎢的 厚度為4000?6000A。
3. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔的工藝方法，其特征在于：所述第二步中，淀積金屬鎢采 用LPCVD工藝。
4. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔的工藝方法，其特征在于：所述第三步中，回刻金屬鎢至 在接觸孔底部邊緣處的鎢得到保留形成側(cè)墻。
5. 如權(quán)利要求1所述的接觸孔的工藝方法，其特征在于：所述第四步中，濺射的金屬為 鋁或鋁和銅。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種接觸孔的工藝方法，包含步驟：第一步，接觸孔刻蝕形成之后，進(jìn)行鈦/氮化鈦?zhàn)钃鯇拥臑R射工藝；第二步，接觸孔內(nèi)再淀積一層金屬鎢；第三步，對(duì)淀積的金屬鎢進(jìn)行回刻；第四步，進(jìn)行金屬濺射工藝填充接觸孔。本發(fā)明利用了填孔效果好的LPCVD鎢淀積工藝，在接觸孔刻蝕形成的底部凹陷處形成鎢側(cè)墻，以彌補(bǔ)鈦/氮化鈦?zhàn)钃鯇拥撞窟吘壧幒穸鹊牟蛔?，有效改善了填充金屬鋁或鋁/銅和硅之間擴(kuò)散形成鋁釘?shù)膯栴}。
【IPC分類】H01L21-768
【公開號(hào)】CN104538347
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410854000
【發(fā)明人】李豪
【申請(qǐng)人】上海華虹宏力半導(dǎo)體制造有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年12月31日