【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体后段制作工艺，特别涉及一种后段超级通孔及当层金属层的制作方法。
技术介绍
1、通孔作为多层金属层互连以及半导体器件有源区与外界电路之间连接的通道，在半导体器件结构中起着至关重要的作用。在一些半导体先进技术中，可以通过在多层绝缘层中形成超级通孔，来绕过绝缘层中的一个或多个金属布线结构与绝缘层下方的金属布线结构连接，来降低通孔电阻和寄生电容。
2、但是，随着技术节点缩进，后段金属互连线会带来较大的信号传输延迟，从而影响产品性能，当技术节点迭代到22~55nm集成电路工艺，传统电化学电镀(electro-chemicalplating,ecp)）填充深宽比较大的形貌时很容易发生侧壁和顶部孔洞，影响种子层粘附性和超级通孔的抗电迁移性能，从而影响超级通孔的可靠性。
3、需要说明的是，公开于该专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种后段超级通孔及当层金属层的制作方法，以解决由于超级通孔的高纵横比，造成超级通孔的沟槽在填充时，会产生孔洞，从而影响超级通孔抗电迁移性能的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种后段超级通孔及当层金属层的制作方法，所述超级通孔至少跨越一中间金属层而连通下金属层与所述当层金属层，包括：
3、提供一形成有沟槽的衬底，所述沟槽包括通孔沟槽和金
4、在所述沟槽的底部和内壁沉积第一阻挡层；
5、在所述通孔沟槽内，至少分两段填充第一金属和第二金属；以及，
6、在所述第一金属和所述第二金属之间形成第二阻挡层。
7、优选地，所述第一金属和第二金属主体材质相同，与所述第二阻挡层材料相异。
8、优选地，所述通孔沟槽内填充的所述第一金属占所述通孔沟槽深度的30%~50%。
9、优选地，填充所述第一金属和填充所述第二金属的制作工艺相异。
10、优选地，在所述通孔沟槽内填充所述第一金属包括：
11、沉积第一金属层；
12、回流所述第一金属层，以在所述通孔沟槽内填充所述第一金属。
13、优选地，所述第一金属和第二金属的主体材质为铜。
14、优选地，所述沉积第一金属铜采用物理气相沉积法，填充所述第二金属铜采用电化学电镀法。
15、优选地，回流所述第一金属铜的温度为200℃~325℃，回流持续的时间为30秒~300秒。
16、优选地，在所述第一金属和所述第二金属之间形成第二阻挡层包括：
17、干法刻蚀去除所述通孔沟槽和金属层沟槽侧壁，以及所述介质层表面的第一金属层；
18、形成所述第二阻挡层。
19、优选地，所述第二阻挡层的材料主体为金属钴，且第二阻挡层沉积的厚度为1nm~20nm。
20、与现有技术相比，本专利技术的后段超级通孔及当层金属层的制作方法具有如下优点：
21、本专利技术通过提供一形成有沟槽的衬底，所述沟槽包括通孔沟槽和金属层沟槽，所述通孔沟槽贯穿所述当层金属层和中间金属层中的介质层，并暴露所述下金属层。在所述沟槽的底部和内壁沉积第一阻挡层。在所述通孔沟槽内，至少分两段填充第一金属和第二金属。在所述第一金属和所述第二金属之间形成第二阻挡层。由此，本专利技术提供的后段超级通孔及当层金属层的制作方法，由于通过将超级通孔分段填充，从而能够避免在超级通孔内产生孔洞，能够提高超级通孔抗电迁移特性。通过设置第二阻挡层，能够进一步提高防止超级通孔填充的金属扩散的性能，从而能够进一步提高超级通孔的抗电迁移特性。
22、本专利技术提供的超级通孔与本专利技术提供的后段超级通孔及当层金属层的制作方法属于同一专利技术构思，因此，本专利技术提供的超级通孔至少具有本专利技术提供的后段超级通孔及当层金属层的制作方法的所有优点，即，可以提高超级通孔的抗电迁移性能，从而能够提高半导体器件的性能。
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1.一种后段超级通孔及当层金属层的制作方法，所述超级通孔至少跨越一中间金属层而连通下金属层与所述当层金属层，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一金属和第二金属主体材质相同，与所述第二阻挡层材料相异。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述通孔沟槽内填充的所述第一金属占所述通孔沟槽深度的30%~50%。
4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，填充所述第一金属和填充所述第二金属的制作工艺相异。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，在所述通孔沟槽内填充所述第一金属包括：
6.根据权利要求5所述制作方法，其特征在于，所述第一金属和第二金属的主体材质为铜。
7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于，所述沉积第一金属铜采用物理气相沉积法，填充所述第二金属铜采用电化学电镀法。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，回流所述第一金属铜的温度为200℃~325℃，回流持续的时间为30秒~300秒。
9.根据权利要求5所述的制
10.根据权利要求9所述的制作方法，其特征在于，所述第二阻挡层的材料主体为金属钴，且第二阻挡层沉积的厚度为1nm~20nm。
...【技术特征摘要】
1.一种后段超级通孔及当层金属层的制作方法，所述超级通孔至少跨越一中间金属层而连通下金属层与所述当层金属层，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一金属和第二金属主体材质相同，与所述第二阻挡层材料相异。
3.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，所述通孔沟槽内填充的所述第一金属占所述通孔沟槽深度的30%~50%。
4.根据权利要求2所述的制作方法，其特征在于，填充所述第一金属和填充所述第二金属的制作工艺相异。
5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，在所述通孔沟槽内填充所述第一金属包括：
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：谭发龙，吴卓杰，
申请(专利权)人：杭州积海半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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