[发明专利]接触孔填充方法及结构、集成电路芯片

说明书

本公开是关于接触孔填充方法及结构、集成电路芯片，采用铝作为填充材料，在沉积了阻挡层的衬底上沉积铝，填充接触孔时首先沉积晶种层，再填充填充层，实现了对接触孔的填充；在填充过程中，首先在第一预设温度下进行预热，并在第一功率下沉积第一填充层，在第二功率下沉积第二填充层，通过铝的回流特性，减少了在填充深宽比大的接触孔时，填充层内部出现孔洞的问题。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种接触孔填充方法及结构、集成电路芯片。

背景技术

随着技术的发展和进步，半导体芯片日益微型化，因此对半导体的加工方法和工艺的要求也越来越高。接触孔的填充是晶片制造中重要的工艺步骤之一。

目前，主要通过气相沉积法在半导体上的接触孔内沉积金属层，来实现接触孔的填充。但是对于对于深宽比较大的接触孔，采用气相沉积法填充时，在填充层内部容易形成孔洞。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种接触孔填充方法及结构、集成电路芯片，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的中对于深宽比较大的接触孔填充时，填充层内部易形成孔洞的问题。

根据本公开的第一个方面，提供一种接触孔填充方法，包括：

在衬底上沉积阻挡层；

在所述阻挡层上沉积晶种层；

通入惰性气体，加热所述衬底、阻挡层和晶种层至第一预设温度；

在第一预设温度下，采用第一功率沉积第一填充层；

在第一预设温度下，采用第二功率沉积第二填充层，其中，第一功率小于第二功率；

其中，所述晶种层、所述第一填充层和所述第二填充层的材料为铝。

根据本公开的一实施方式，所述第一功率为2kw～10kw；

所述第二功率为18kw～35kw。

根据本公开的一实施方式，所述阻挡层的材料包括：

Ti、Ta、TiN和TaN中的一种或多种。

根据本公开的一实施方式，所述阻挡层的沉积厚度为5nm～40nm。

根据本公开的一实施方式，所述晶种层的沉积厚度为100nm～300nm。

根据本公开的一实施方式，所述加热所述衬底、阻挡层和晶种层至第一预设温度时，加热时间为5s～70s。

根据本公开的一实施方式，所述第一预设温度为350℃～480℃。

根据本公开的一实施方式，所述接触孔填充方法还包括：

在所述第二填充层上沉积抗反射层。

根据本公开的第二方面，提供一种接触孔填充结构，包括通过本公开实施例所述的接触孔填充方法所填充形成的结构。

根据本公开的第三方面，提供一种集成电路芯片，包括本公开实施例所述的接触孔填充结构。

本公开提供的接触孔的填充方法，采用铝作为填充材料，在沉积了阻挡层的衬底上沉积铝，填充接触孔时首先沉积晶种层，再填充填充层，实现了对接触孔的填充；在填充过程中，首先在第一预设温度下进行预热，并在第一功率下沉积第一填充层，在第二功率下沉积第二填充层，通过铝的回流特性，减少了了在填充深宽比大的接触孔时，填充层内部出现孔洞的问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。