[发明专利]接触孔的制作方法和结构

说明书

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种接触孔的制作方法和结构。该接触孔的制作方法包括以下步骤：提供形成有通孔的半导体器件；通过离子化金属等离子制程，使得所述通孔的内表面上溅射沉积第一接触金属层；经过第一热退火处理后，通过自离子化等离子制程，使得在所述第一接触金属层的内表面上溅射沉积第一扩散阻挡金属层；通过化学气相沉积制程，使得所述第一扩散阻挡金属层的内表面上沉积形成第二扩散阻挡金属层；通过物理气相制程，使得所述第二扩散阻挡金属层的内表面上形成第三扩散阻挡金属层；位于所述通孔中的三扩散阻挡层的内表面包围形成金属填充空间；经过第二热退火处理后，向所述金属填充空间中填充金属。

技术领域

本申请涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种接触孔的制作方法和结构。

背景技术

为了实现半导体器件的多层金属化，通常需要在在半导体器件中设置用金属填充塞填充的通孔，以便通过带有金属填充塞的通孔连接各层，形成电通路。由于钨具有均匀填充高深宽比通孔的能力，因此相关技术通常选用金属钨作为高深宽比通孔的填充材料。

若钨和半导体器件的硅直接接触，在接触面处的硅会不均匀地溶解在钨中，并向钨中扩散，因此通孔的内壁上需要先形成扩散阻挡层，然后再填充金属钨，以阻挡该扩散。

但是，对于高深宽比的通孔，由于该通孔较深，传统制程形成的扩散阻挡层容易出现裂缝，扩散阻挡效果较差，硅仍会通过该裂缝扩散入钨中从而对金属钨塞造成侵蚀，对通过金属钨塞形成的电通路造成不利影响。

发明内容

本申请提供了一种接触孔的制作方法和结构，可以解决相关技术中扩散阻挡层容易出现裂缝，扩散阻挡效果较差的问题。

为了解决背景技术中所述的技术问题，本申请的第一方面，提供一种接触孔的制作方法，所述接触孔的制作方法包括以下步骤：

提供形成有通孔的半导体器件；

通过离子化金属等离子制程，使得所述通孔的内表面上溅射沉积第一接触金属层；

经过第一热退火处理后，通过自离子化等离子制程，使得在所述第一接触金属层的内表面上溅射沉积第一扩散阻挡金属层；

通过化学气相沉积制程，使得所述第一扩散阻挡金属层的内表面上沉积形成第二扩散阻挡金属层；

通过物理气相制程，使得所述第二扩散阻挡金属层的内表面上形成第三扩散阻挡金属层；位于所述通孔中的三扩散阻挡层的内表面包围形成金属填充空间；

经过第二热退火处理后，向所述金属填充空间中填充金属。

可选地，所述通过离子化金属等离子制程，使得所述通孔的内表面上溅射沉积第一接触金属层的步骤包括：

所述通过离子化金属等离子制程，使得所述通孔的内表面上溅射沉积钛层，使得所述钛层作为所述第一接触金属层。

可选地，所述经过第一热退火处理后，通过自离子化等离子制程，使得在所述第一接触金属层的内表面上溅射沉积第一扩散阻挡金属层的步骤，包括：

经过第一热退火处理后，通过自离子化等离子制程，使得在所述第一接触金属层的内表面上溅射形成黏附层；

通过自离子化等离子制程，使得在所述黏附层的内表面上溅射形成阻挡层；包括所述阻挡层和所述黏附层的复合层为所述第一扩散阻挡金属层。

可选地，所述经过第一热退火处理后，通过自离子化等离子制程，使得在所述第一接触金属层的内表面上溅射形成黏附层的步骤，包括：

通过自离子化等离子制程，使得在所述第一接触金属层的内表面上溅射形成钛层，使得所述钛层作为所述黏附层。

可选地，所述通过自离子化等离子制程，使得在所述黏附层的内表面上溅射形成阻挡层的步骤，包括：