[發(fā)明專利]用于制造包括貫穿基板延伸的導(dǎo)電孔的互連部的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780007371.4
• 申請(qǐng)日: 2017-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN108475660A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱利安·維蒂耶洛;法比安·皮亞拉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 庫(kù)伯斯股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/768
• 分類號(hào): H01L21/768;H01L21/285;C23C16/455
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 陸弋;安翔

1.一種用于制造包括貫穿基板(1)延伸的導(dǎo)電孔(V)的互連部的方法，所述方法包括以下的連續(xù)步驟：

a)在所述基板的主表面(1A)上以及至少一個(gè)孔洞(10)的內(nèi)表面(10A、10B)上沉積氮化鈦或氮化鉭層(11)，所述至少一個(gè)孔洞(10)延伸到所述基板的厚度的至少一部分內(nèi)；

b)在所述氮化鈦或氮化鉭層(11)上沉積銅層(12)；

c)用銅填充所述孔洞(10)；

所述方法的特征在于，在步驟(a)期間，所述基板(1)被布置在第一沉積室(100)內(nèi)，并且，所述步驟(a)包括：根據(jù)第一脈沖序列、經(jīng)由第一噴射路徑將氣相的鈦或鉭前驅(qū)體噴射到所述沉積室內(nèi)；以及，根據(jù)第二脈沖序列、經(jīng)由與所述第一噴射路徑不同的第二噴射路徑將含氮反應(yīng)氣體噴射到所述沉積室內(nèi)，所述第一脈沖序列和所述第二脈沖序列是異相的，在步驟a)的整個(gè)持續(xù)時(shí)間內(nèi)，所述第一沉積室(100)內(nèi)的壓力大于500毫托。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一脈沖序列中和所述第二脈沖序列中的脈沖的持續(xù)時(shí)間均在0.02s至5s的范圍內(nèi)；并且所述第一脈沖序列中和所述第二脈沖序列中的兩個(gè)脈沖之間的延遲均在0.02s至10s或在0.5s至10s的范圍內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過(guò)電沉積銅來(lái)執(zhí)行所述孔洞(10)的填充步驟(c)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，通過(guò)繼續(xù)進(jìn)行在步驟(b)中執(zhí)行的銅沉積來(lái)執(zhí)行所述孔洞(10)的填充。

5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在步驟(a)中沉積的所述氮化鈦或氮化鉭層(11)的厚度小于或等于100nm。

6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在步驟(b)中沉積的所述銅層(12)的厚度在50至300nm的范圍內(nèi)。

7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在與所述第一室(100)不同的第二沉積室(200)內(nèi)執(zhí)行步驟(b)中的所述銅層(12)的沉積。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，通過(guò)化學(xué)氣相沉積來(lái)執(zhí)行步驟(b)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8之一所述的方法，其特征在于，所述第一沉積室和第二沉積室(100、200)分別以密封方式連接至中間室(300)，并且在步驟(a)和(b)之間，所述基板在真空下從所述第一室(100)通過(guò)所述中間室(300)轉(zhuǎn)移至所述第二室(200)。

10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電孔(V)具有大于或等于5:1的形狀因子。

11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括：在已經(jīng)填充了所述孔洞(10)之后，在與其上已沉積有所述氮化鈦或氮化鉭層和銅層的所述主表面(1A)相反的一側(cè)移除所述基板(1)的厚度的至少一部分(1B)，以暴露所述導(dǎo)電孔(V)的內(nèi)部，從而將所述導(dǎo)電孔變成通孔式導(dǎo)電孔。

12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在步驟(a)之后，所述方法包括：清潔已經(jīng)在其內(nèi)沉積了所述氮化鈦或氮化鉭層(10)的所述室(100)，以移除被沉積在所述室的內(nèi)壁上的所述氮化鈦或氮化鉭，所述清潔是通過(guò)含氟反應(yīng)氣體執(zhí)行的并且由等離子源激活。

13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，在步驟(b)之后，所述方法包括：清潔已經(jīng)在其內(nèi)沉積了所述銅層(11)的所述室(200)，以移除被沉積在所述室的內(nèi)壁上的所述銅，所述清潔包括以下步驟：

(i)將銅氧化；

(ii)根據(jù)脈沖序列噴射適合使所述被氧化的銅揮發(fā)的化學(xué)物質(zhì)，所述步驟(ii)在步驟(i)開始之后開始。

14.一種用于實(shí)施根據(jù)權(quán)利要求1至13之一所述的方法的裝置，其特征在于，所述裝置包括以下部件：

-第一密封沉積室(100)，所述第一密封沉積室(100)通過(guò)第一噴射路徑連接至鈦或鉭前驅(qū)體源，并通過(guò)與所述第一路徑不同的第二噴射路徑連接至含氮反應(yīng)氣體源，

-第二密封沉積室(200)，所述第二密封沉積室(200)連接至銅源，以及

-中間室(300)，所述第一沉積室和所述第二沉積室(100，200)分別以密封方式連接至所述中間室(300)。