[发明专利]半导体通孔的制造方法

权利要求书

1.一种半导体通孔的制造方法，其特征在于，包括：

步骤一、提供一表面形成有第一层间膜的半导体衬底，采用光刻刻蚀工艺形成通孔的开口，所述开口穿过所述第一层间膜；

步骤二、形成Ti层，所述Ti层形成于所述开口的内侧表面并延伸到所述开口外的所述第一层间膜的表面；

步骤三、在所述Ti层的表面形成TiN层，将所需厚度的TiN层分成二层以上的TiN子层叠加而成，依次形成各所述TiN子层，在最后一层TiN子层形成之前的各TiN子层形成之后都包括一步应力释放处理工艺，所述应力释放处理工艺将对应的TiN子层的应力释放同时打乱后续形成的TiN子层的趋向生长，防止由各TiN子层的趋向生长所产生的应力叠加，从而减少所述TiN层的总应力；

各所述TiN子层采用物理溅射工艺形成；

采用等离子体处理方法实现所述应力释放处理工艺；

所述应力释放处理对应的等离子体处理采用物理气相等离子体刻蚀工艺实现；

步骤四、形成钨层，所述钨层将所述开口完全填充，所述Ti层和所述TiN层作为所述钨层和所述第一层间膜之间的阻挡层，通过步骤三的对所述TiN层的应力减少，防止在形成所述钨层的过程中产生钨晶须；

步骤五、进行回刻将所述开口外的所述钨层、所述TiN层和所述Ti层都去除，由填充于所述开口中的所述钨层、所述TiN层和所述Ti层作为所述通孔。

2.如权利要求1所述的半导体通孔的制造方法，其特征在于：所述半导体衬底为硅衬底。

3.如权利要求2所述的半导体通孔的制造方法，其特征在于：所述第一层间膜的材料为二氧化硅。

4.如权利要求2所述的半导体通孔的制造方法，其特征在于：在所述第一层间膜底部形成有第一金属层图形；在步骤五形成所述通孔之后还包括在所述第一层间膜顶部形成第二金属层图形的步骤，所述通孔用于在所述第一金属层图形和所述第二金属层图形之间实现对应金属线的连接。

5.如权利要求1所述的半导体通孔的制造方法，其特征在于：在步骤二的形成所述Ti层之前还包括对所述第一层间膜的表面进行粗糙化预处理的步骤，用以增加所述第一层间膜表面的粗糙度。

6.如权利要求5所述的半导体通孔的制造方法，其特征在于：所述粗糙化预处理采用等离子体处理实现。

7.如权利要求6所述的半导体通孔的制造方法，其特征在于：所述粗糙化预处理对应的等离子体处理采用物理气相等离子体刻蚀工艺实现。

8.如权利要求7所述的半导体通孔的制造方法，其特征在于：所述粗糙化预处理对应的物理气相等离子体刻蚀工艺的刻蚀温度为10℃～500℃，刻蚀压强为1torr～10torr，刻蚀厚度为

9.如权利要求1所述的半导体通孔的制造方法，其特征在于：步骤二中采用物理溅射工艺形成所述Ti层。

10.如权利要求9所述的半导体通孔的制造方法，其特征在于：步骤二中形成所述Ti层的物理溅射工艺的工艺条件为：溅射温度为10℃～200℃，压强为1torr～10torr，所述Ti层的厚度为形成所述Ti层之后将所述半导体衬底降到室温。

11.如权利要求1所述的半导体通孔的制造方法，其特征在于：步骤三中所述TiN层分成由二层TiN子层组成。

12.如权利要求11所述的半导体通孔的制造方法，其特征在于：第一TiN子层的物理溅射工艺的工艺条件为：溅射温度为10℃～200℃，压强为1torr～10torr，所述第一TiN子层的厚度为所述第一TiN子层成膜结束之后将所述半导体衬底降到室温；

第二TiN子层的物理溅射工艺的工艺条件为：溅射温度为10℃～200℃，压强为1torr～10torr，所述第二TiN子层的厚度为所述第二TiN子层成膜结束之后将所述半导体衬底降到室温。