接触孔的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种接触孔的工艺方法，包含步骤：第一步，接触孔刻蚀形成之后，进行钛/氮化钛阻挡层的溅射工艺；第二步，接触孔内再淀积一层金属钨；第三步，对淀积的金属钨进行回刻；第四步，进行金属溅射工艺填充接触孔。本发明专利技术利用了填孔效果好的LPCVD钨淀积工艺，在接触孔刻蚀形成的底部凹陷处形成钨侧墙，以弥补钛/氮化钛阻挡层底部边缘处厚度的不足，有效改善了填充金属铝或铝/铜和硅之间扩散形成铝钉的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路制造领域，特别是指一种针对硅片。
技术介绍
在集成电路制造工艺过程中，通过接触孔工艺将位于硅片上的各种器件的各个电 极引出至介质层上，利用多层金属互联将集成电路的电极引出，以便于后段进行封装。 接触（contact)是指硅芯片内的器件与第一金属层之间在硅表面的连接，接触孔 刻蚀形成之后，用金属铝进行填充，但由于金属铝与硅材料之间的相互扩散的问题，金属铝 和硅材料的相互扩散在加热的过程中形成微合金，这一过程被称为结"穿通"，在界面处容 易形成铝钉（Spiking)，可能导致器件漏电或失效。为解决这一问题，通常在金属钨和硅材 料之间还具有阻挡层金属，如钛/氮化钛，来改善铝和硅材料直接接触所产生的上述问题。 随着接触孔尺寸的缩小，接触孔回刻的时候，在接触孔底部边角存在刻蚀后形成 凹陷的情况，如图1所示（圆圈处为凹陷），而后续进行钛/氮化钛阻挡层金属溅射工艺的 时候，由于钛/氮化钛溅射填孔能力的不足，使得阻挡层在接触孔边角凹陷的地方变薄，即 阻挡层金属厚度不足，无法起到阻止铝和硅之间的扩散防止铝钉的效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种，适用于填充铝的接 触孔工艺，有效防止铝钉的形成。 为解决上述问题，本专利技术所述的，包含如下步骤： 第一步，接触孔刻蚀形成之后，进行钛/氮化钛阻挡层的溅射工艺； 第二步，接触孔内再淀积一层金属钨； 第三步，对淀积的金属钨进行回刻； 第四步，进行金属溅射工艺填充接触孔。 进一步地，所述第二步中，淀积金属鹤的厚度为4000?6000A。 进一步地，所述第二步中，淀积金属钨采用LPCVD工艺。 进一步地，所述第三步中，回刻金属钨至在接触孔底部边缘处的钨得到保留形成 侧墙。 进一步地，所述第四步中，溅射的金属为铝或铝和铜。 本专利技术所述的，利用金属钨填充接触孔刻蚀形成的底部边缘的 凹陷，形成侧墙结构，弥补了该处阻挡层金属厚度的不足，有效地防止了接触孔底部铝钉的 形成。【附图说明】 图1是接触孔底部刻蚀凹陷示意图。 图2?5是本专利技术工艺步骤示意图。 图6是本专利技术工艺步骤流程图。 附图标记说明 1是娃衬底，2是二氧化娃，3是钦/氣化钦阻挡层，4是填充金属，5是金属鹤。【具体实施方式】 本专利技术所述的，包含如下步骤： 第一步，接触孔刻蚀形成之后，进行钛/氮化钛阻挡层的溅射工艺；由于接触孔刻 蚀工艺在接触孔底部边缘形成的凹陷，底部边缘处的钛/氮化钛阻挡层相对于其他位置， 厚度变薄，如图2所示。 第二步，接触孔内采用LPCVD工艺再淀积一层厚度为4000?6000A的金属钨，比如 厚度4000A，或者5000A，或者6000A均可。如图3所示。 第三步，对淀积的金属钨进行回刻。回刻掉器件表面及沟槽底部、上半部侧壁上的 金属钨，接触孔底部边缘由于存在凹陷使得填充的金属钨相对较厚，钨回刻能形成侧墙结 构，以弥补阻挡层凹陷。如图4所示。 第四步，进行金属溅射工艺填充接触孔。溅射的金属为铝，或铝和铜的混合物，将 接触孔填满。 填满金属之后的接触孔，其底部边缘虽然存在凹陷，且其凹陷处的钛/氮化钛阻 挡层的厚度薄，但是本专利技术利用了填孔能力强的LPCVD钨淀积工艺及刻蚀形成的钨侧墙结 构补偿了阻挡层的厚度不足，能够起到阻挡边缘处填充金属铝（或铝和铜混合物）与硅之 间的相互扩散形成的铝钉，改善了器件的性能。 以上仅为本专利技术的优选实施例，并不用于限定本专利技术。对于本领域的技术人员来 说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同 替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1. 一种，其特征在于：包含如下步骤： 第一步，接触孔刻蚀形成之后，进行钛/氮化钛阻挡层的溅射工艺； 第二步，接触孔内再淀积一层金属钨； 第三步，对淀积的金属钨进行回刻； 第四步，进行金属溅射工艺填充接触孔。2. 如权利要求1所述的，其特征在于：所述第二步中，淀积金属钨的 厚度为4000?6000A。3. 如权利要求1所述的，其特征在于：所述第二步中，淀积金属钨采 用LPCVD工艺。4. 如权利要求1所述的，其特征在于：所述第三步中，回刻金属钨至 在接触孔底部边缘处的钨得到保留形成侧墙。5. 如权利要求1所述的，其特征在于：所述第四步中，溅射的金属为 铝或铝和铜。【专利摘要】本专利技术公开了一种，包含步骤：第一步，接触孔刻蚀形成之后，进行钛/氮化钛阻挡层的溅射工艺；第二步，接触孔内再淀积一层金属钨；第三步，对淀积的金属钨进行回刻；第四步，进行金属溅射工艺填充接触孔。本专利技术利用了填孔效果好的LPCVD钨淀积工艺，在接触孔刻蚀形成的底部凹陷处形成钨侧墙，以弥补钛/氮化钛阻挡层底部边缘处厚度的不足，有效改善了填充金属铝或铝/铜和硅之间扩散形成铝钉的问题。【IPC分类】H01L21-768【公开号】CN104538347【申请号】CN201410854000【专利技术人】李豪 【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司【公开日】2015年4月22日【申请日】2014年12月31日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触孔的工艺方法，其特征在于：包含如下步骤：第一步，接触孔刻蚀形成之后，进行钛/氮化钛阻挡层的溅射工艺；第二步，接触孔内再淀积一层金属钨；第三步，对淀积的金属钨进行回刻；第四步，进行金属溅射工艺填充接触孔。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李豪，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31