[发明专利]一种接触孔结构的制作方法

说明书

本发明提供了一种接触孔结构的制作方法，所述方法包括依次在接触孔内形成硅层、钨成核层和钨主体层，以对所述接触孔进行填充，其中，所述钨成核层通过多个循环反应形成，更有利于控制最终形成的所述钨成核层的形貌，不会出现在接触孔顶部的位置形成的钨成核层较厚而导致接触孔的开口过小不利于后续填充的情况，因此，通过本发明提供的接触孔结构的制作方法，解决了通过现有的金属钨的填充工艺所形成的钨塞中间的空隙较大的问题。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，特别涉及一种接触孔结构的制作方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，目前存储器制造技术已经逐步从简单的平面结构过渡到较为复杂的三维结构，三维存储器的技术研发是国际研发的主流之一。

在半导体的版图中，有源区、多晶硅和金属层之间的连接都需要通过接触孔结构实现。在三维存储器的制造工艺中，目前对于接触孔的填充多使用金属钨的化学气相沉积法，通过含有钨元素的气态反应剂在接触孔内发生化学反应生成金属钨薄膜进行填充。这种钨填充工艺具有均匀性、重复性好，台阶覆盖形优良等特点。

目前的金属钨的填充工艺已发展比较成熟并且薄膜性能也比较稳定，但随着半导体技术的不断进步，关键尺寸不断缩小，用于层间互联的接触孔的CD也是不断变小，通过现有的金属钨的填充工艺形成的钨塞中间的空隙越来越大，导致相应的接触电阻上升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种接触孔结构的制作方法，以解决通过现有的金属钨的填充工艺所形成的钨塞中间的空隙较大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种接触孔结构的制作方法，包括：

提供一衬底并在所述衬底中形成一接触孔；

形成硅层，所述硅层覆盖所述接触孔表面并延伸覆盖所述衬底表面；

形成钨成核层，所述钨成核层覆盖所述硅层的表面，所述钨成核层通过多个循环反应形成；

形成钨主体层，所述钨主体层覆盖所述钨成核层的表面并将所述接触孔填满；

去除所述衬底表面的所述硅层、所述钨成核层和所述钨主体层以形成接触孔结构。

可选的，在所述的接触孔结构的制作方法中，每个所述循环反应包括：

步骤S11，在反应腔室中通入WF₆和SiH₄，在所述硅层的表面形成第一钨薄膜层；

步骤S12，停止通入WF₆和SiH₄，并通入N₂；

步骤S13，停止通入N₂，通入SiH₄，与附在所述硅层表面的WF₆反应，生成第二钨薄膜层；

步骤S14，停止通入SiH₄，并通入N₂；

其中，多个所述第一钨薄膜层及所述第二钨薄膜层形成的对叠层作为所述钨成核层。

可选的，在所述的接触孔结构的制作方法中，每个所述循环反应形成的所述第一钨薄膜层和所述第二钨薄膜层的厚度和为所述循环反应的次数为5次～20次。