[发明专利]一种TSV孔的CVD填充方法有效

专利信息
申请号: 202110467419.8 申请日: 2021-04-28
公开(公告)号: CN113035777B 公开(公告)日: 2023-04-28
发明(设计)人: 赵波;陈曦 申请(专利权)人: 上海华虹宏力半导体制造有限公司
主分类号: H01L21/768 分类号: H01L21/768
代理公司: 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 代理人: 戴广志
地址: 201203 上海市浦东*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 tsv cvd 填充 方法
【说明书】:

发明提供一种TSV孔的CVD填充方法,提供接触孔;对接触孔进行Ti沉积;对沉积Ti后的接触孔进行第一次退火;对接触孔利用PVD进行Ti沉积,然后利用PVD进行TiN沉积,之后利用CVD进行TiN沉积,进行该TiN沉积采用四次分步沉积;利用PVD沉积厚度为的TiN;对接触孔进行第二次退火;对接触孔进行钨填充;对接触孔开口处进行回刻;对接触孔沉积TiN;利用CVD对所述接触孔进行钨填充;对接触孔表面进行化学机械研磨,使其平坦化。本发明采取多步的的PVD Ti淀积,加入能够提升底部覆盖度的Ti注入,同时在PVD Ti和TiN淀积后,加入退火步骤,提升了Ti/TiN阻挡层的粘附性,同时减少应力,防止阻挡层断裂,提升了阻挡层的质量,最终在钨CVD填充后,获得了良好的TSV填充效果。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域,特别是涉及一种TSV孔的CVD填充方法。

背景技术

TSV填充的质量对于器件的性能非常重要,通常使用铜电镀或者钨化学气相淀积的方法来完成,其中钨化学气相淀积是在普通铝线后段中常用的方法,通常使用单层PVD阻挡层和MOCVD TiN的方法。但是通常只是用来填充尺寸较小的接触孔,用这种方法来填充CD尺寸和深度大很多的TSV孔,会遇到填充不完全的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种TSV孔的CVD填充方法,用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种TSV孔的CVD填充方法,该方法至少包括:

步骤一、提供接触孔;对所述接触孔进行Ti沉积;

步骤二、对沉积Ti后的所述接触孔进行第一次退火;

步骤三、对所述接触孔利用PVD进行Ti沉积,然后利用PVD进行TiN沉积,之后利用CVD进行TiN沉积,进行该TiN沉积采用四次分步沉积;

步骤四、利用PVD沉积厚度为的TiN;

步骤五、对所述接触孔进行第二次退火;

步骤六、对所述接触孔进行钨填充;

步骤七、对所述接触孔开口处进行回刻;

步骤八、对所述接触孔沉积TiN;

步骤九、重复步骤六至步骤八2至3次;

步骤十、利用CVD对所述接触孔进行钨填充;

步骤十一、对所述接触孔表面进行化学机械研磨,使其平坦化。

优选地,步骤一中采用PVD工艺对所述接触孔进行Ti沉积。

优选地,步骤一中沉积的Ti的厚度为

优选地,步骤二中第一次退火的温度为685℃。

优选地,步骤二中第一次退火采用流量为30sec的氮气为辅助气体。

优选地,步骤三中利用PVD沉积的Ti的厚度为

优选地,步骤三中利用PVD沉积的TiN的厚度为

优选地,步骤三中利用CVD进行TiN沉积分四次进行,每次沉积的厚度为

优选地,步骤五中第二次退火的温度为685℃。

优选地,步骤五中第二次退火采用流量为30sec的氮气为辅助气体。

优选地,步骤六采用CVD方法对所述接触孔进行钨填充,填充的厚度为

优选地,步骤八中利用PVD对所述接触孔沉积TiN,沉积的所述TiN的厚度为

优选地,步骤十中对所述接触孔填充的钨的厚度我

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