[發明專利]金屬塞及其制造方法

有效

• 申請號: 201010108875.5
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN102157493A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 肖勝安
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L23/532
• 分類號: H01L23/532;H01L21/768;H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 丁紀鐵

1.一種金屬塞，其特征在于：所述金屬塞形成于硅襯底的溝槽中，用以在所述硅襯底中需要電學連接的部分與所述硅襯底表面上的金屬間實現電學連接。

2.如權利要求1所述金屬塞，其特征在于：所述金屬塞由金屬硅化物與摻雜多晶硅或摻雜無定形硅的組合而成，所述金屬硅化物形成于所述溝槽底部、所述摻雜多晶硅或摻雜無定形硅形成于所述金屬硅化物上。

3.如權利要求1所述金屬塞，其特征在于：所述金屬塞由金屬硅化物與金屬的組合而成，所述金屬硅化物形成于所述溝槽底部、所述金屬形成于所述金屬硅化物上。

4.如權利要求1所述金屬塞，其特征在于：所述金屬塞由金屬與摻雜多晶硅或摻雜無定形硅的組合而成，所述金屬形成于所述溝槽底部、所述摻雜多晶硅或摻雜無定形硅形成于所述金屬硅化物上。

5.如權利要求1所述金屬塞，其特征在于：所述金屬塞由一種金屬組成。

6.如權利要求1或2或3或4或5所述金屬塞，其特征在于：所述金屬塞在溝槽側壁方向通過一介質層實現與所述硅襯底的相應部分的隔離，在底部方向實現與所述硅襯底上需電學連接部分的互聯。

7.如權利要求2或3所述金屬塞，其特征在于：所述金屬硅化物為鈦硅合金、或鈷硅合金、或鈮硅合金、或鉬硅合金。

8.如權利要求3或4或5所述金屬塞，其特征在于：所述金屬為鎢、鎢硅、或鈦、或氮化鈦、或鋁、或銅、或上述金屬的組合。

9.如權利要求2或4所述金屬塞，其特征在于：所述摻雜多晶硅或摻雜無定形硅的雜質為P型、或N型。

10.一種如權利要求2所述金屬塞的制造方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟一、在硅襯底上依次生長第一層介質一和第二層介質二，利用光刻、刻蝕工藝在所述硅襯底上形成溝槽圖形；

步驟二、在所述溝槽的底部和側壁形成第三層介質一，在所述溝槽底部和側壁以及所述硅襯底的表面形成第四層介質二；

步驟三、通過反刻工藝將所述溝槽底部的第四層介質二去掉，保持所述溝槽側壁的第四層介質二存在；

步驟四、將所述溝槽底部的第三層介質一去掉；

步驟五、將所述第四層介質二和所述第二層介質二全部去掉，得到所述溝槽底部沒有介質層，所述溝槽側壁保留有第三層介質一和所述襯底表面保留有第一層介質一的結構；

步驟六、在所述溝槽底部、側壁和所述硅襯底表面淀積金屬；

步驟七、在所述溝槽底部形成金屬硅化物合金；并將所述溝槽側壁、所述硅襯底表面的介質一上的所述金屬刻蝕掉；

步驟八、在所述溝槽和所述硅襯底表面淀積摻雜多晶硅或摻雜無定形硅；

步驟九、利用反刻或化學機械研磨將所述硅襯底表面的摻雜多晶硅或摻雜無定形硅去掉。

11.一種如權利要求2或4所述金屬塞的制造方法，其特征在于，包含以下步驟：

步驟一、在硅襯底上依次生長第一層介質一和第二層介質二，利用光刻、刻蝕工藝在所述硅襯底上形成溝槽圖形；

步驟二、在所述溝槽的底部和側壁形成第三層介質一，在所述溝槽底部和側壁以及所述硅襯底的表面形成第四層介質二；

步驟三、通過反刻工藝將所述溝槽底部的第四層介質二去掉，保持所述溝槽側壁的第四層介質二存在；

步驟四、將所述溝槽底部的第三層介質一去掉；

步驟五、將所述第四層介質二和所述第二層介質二全部去掉，得到所述溝槽底部沒有介質層，所述溝槽側壁保留有第三層介質一和所述襯底表面保留有第一層介質一的結構；

步驟六、在所述溝槽底部、側壁和所述硅襯底表面淀積金屬或金屬硅化物，所述金屬或金屬硅化物不填滿所述溝槽；

步驟七、在所述溝槽和所述硅襯底上形成一涂層，所述涂層為光刻膠或抗反射涂層或有機膜，所述涂層將所述溝槽填滿；再將所述硅襯底表面和溝槽上部的涂層刻蝕掉；

步驟八、將所述溝槽側壁上部未被所述涂層覆蓋保護的金屬或金屬硅化物、以及所述硅襯底表面的第一層介質一上的金屬或金屬硅化物刻蝕掉；

步驟九、在所述溝槽和所述硅襯底表面淀積摻雜多晶硅或摻雜無定形硅；

步驟十、利用反刻或化學機械研磨將所述硅襯底表面的摻雜多晶硅或摻雜無定形硅去掉。