[發明專利]硅通孔填充方法

無效

• 申請號: 201110226264.5
• 申請日: 2011-08-08
• 公開（公告）號: CN102412195A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 彭虎;程曉華;郁新舉
• 申請（專利權）人: 上海華虹NEC電子有限公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768
• 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

1.一種硅通孔填充方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一、在硅片上淀積一層金屬前介質層，利用光刻定義出硅通孔區域，依次刻蝕所述硅通孔區域的所述金屬前介質層和所述硅片并形成深溝槽或孔；

步驟二、在所述深溝槽或孔側壁和底部淀積一層氧化層，該氧化層的淀積工藝采用LPCVD?TEOS或SACVD?TEOS；

步驟三、在形成有所述氧化層的所述深溝槽或孔側壁和底部中淀積一層鈦和氮化鈦；所述鈦和氮化鈦同時也淀積到所述深溝槽或孔外部的表面區域；

步驟四、在所述鈦和氮化鈦上淀積第一層鎢，所述第一層鎢不將所述深溝槽或孔填滿；

步驟五、對所述第一層鎢進行回刻，將形成于所述深溝槽或孔外部的表面區域的所述第一層鎢去除；

步驟六、淀積一層氮化鈦，所述氮化鈦形成于所述深溝槽或孔側壁和底部的所述第一層鎢上、以及所述深溝槽或孔外部的表面區域；

步驟七、在所述氮化鈦上淀積第二層鎢，所述第二層鎢將所述深溝槽或孔填滿或不填滿；

步驟八、對所述第二層鎢進行回刻或化學機械研磨，將形成于所述深溝槽或孔外部的表面區域的所述第二層鎢去除；

步驟九、當所述第二層鎢未將所述深溝槽或孔填滿時，重復步驟七和步驟八，直至所述深溝槽或孔被填滿；?

步驟十、制作所述硅片的正面金屬互連線及正面后段工藝；

步驟十一、對所述硅片的背面進行減薄，從所述深溝槽或孔的底部將填充于所述深溝槽或孔中的所述鈦和氮化鈦、所述第一層鎢、所述氮化鈦和所述第二層鎢露出；

步驟十二、從所述硅片的背面進行金屬淀積并制作背面金屬圖形。

2.如權利要求1所述硅通孔填充方法，其特征在于：步驟一中的所述金屬前介質層為硼磷硅玻璃或磷硅玻璃。

3.如權利要求1所述硅通孔填充方法，其特征在于：步驟一中所述深溝槽或孔的深度為50微米～250微米、寬度為1.5微米～5微米。

4.如權利要求1所述硅通孔填充方法，其特征在于：步驟二中所述氧化層的厚度為500?～3000?

5.如權利要求4所述硅通孔填充方法，其特征在于：步驟二中所述氧化層的厚度為1000?～2000?

6.如權利要求1所述硅通孔填充方法，其特征在于：步驟二中采用SACVD?TEOS淀積所述氧化層時，溫度為400度～500度、壓強為30托～100托。

7.如權利要求1所述硅通孔填充方法，其特征在于：步驟四中所淀積的所述第一層鎢的厚度為所述深溝槽或孔的寬度的1/5～1/2、且所述第一層鎢的厚度小于15000?步驟七中所淀積的所述第二層鎢的厚度為所述深溝槽或孔的寬度的1/5～1/2、且所述第一層鎢的厚度小于15000?

8.如權利要求7所述硅通孔填充方法，其特征在于：所述第一層鎢的厚度為所述深溝槽或孔的寬度的1/4～1/3；所述第二層鎢的厚度為所?述深溝槽或孔的寬度的1/4～1/3。

9.如權利要求1所述硅通孔填充方法，其特征在于：步驟五中的對所述第一層鎢進行回刻、以及步驟八中的對所述第二層鎢進行回刻都是采用終點刻蝕方式，且過刻蝕10％～50％。

10.如權利要求9所述硅通孔填充方法，其特征在于：步驟五中的對所述第一層鎢進行回刻、以及步驟八中的對所述第二層鎢進行回刻的過刻蝕量為20％～30％。?