本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路制造，涉及一種鎢通孔的制造方法。

背景技術(shù)：

1、金屬鎢因其低電阻率和良好的高溫穩(wěn)定性，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大規(guī)模集成電路作為金屬層間的通孔和接觸孔。其制造過(guò)程主要包括鎢膜層沉積和鎢膜層刻蝕兩個(gè)關(guān)鍵步驟，這一過(guò)程需要在兩個(gè)不同的設(shè)備上進(jìn)行。由于涉及多種設(shè)備，鎢通孔和鎢接觸孔的制造效率較低，且容易引入缺陷，從而影響芯片的良品率。

2、因此，如何提供一種鎢通孔的制造方法以提高鎢刻蝕的效率和芯片的良品率，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的一個(gè)重要問(wèn)題。

3、應(yīng)該注意，上面對(duì)技術(shù)背景的介紹只是為了方便對(duì)本申請(qǐng)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說(shuō)明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請(qǐng)的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種鎢通孔的制造方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中鎢通孔的制造效率低、容易引入缺陷和芯片的良品率差的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種鎢通孔的制造方法，包括以下步驟：

3、提供一設(shè)備，所述設(shè)備包括通過(guò)真空傳送通道連通的第一腔體與第二腔體，且所述第一腔體與所述真空傳送通道之間設(shè)置有第一隔絕門(mén)，所述第二腔體與所述真空傳送通道之間設(shè)置有第二隔絕門(mén)，所述真空傳送通道內(nèi)部設(shè)有冷卻裝置；

4、提供一表面開(kāi)設(shè)有通孔的基底，將所述基底置于所述第一腔體中；

5、向所述第一腔體內(nèi)通入第一氣體以沉積鎢膜層，得到一包括所述基底及所述鎢膜層的中間結(jié)構(gòu)，所述鎢膜層覆蓋所述基底表面并填充進(jìn)所述通孔；

6、進(jìn)行抽真空，以使所述第一腔體、所述真空傳送通道以及所述第二腔體達(dá)到相同的真空度；

7、按照預(yù)設(shè)順序打開(kāi)所述第一隔絕門(mén)、所述冷卻裝置及所述第二隔絕門(mén)，通過(guò)所述真空傳送通道在預(yù)定的冷卻時(shí)間內(nèi)將所述中間結(jié)構(gòu)傳送至所述第二腔體內(nèi)；

8、關(guān)閉所述第二隔絕門(mén)，向所述第二腔體內(nèi)通入第二氣體以刻蝕去除所述通孔外的所述鎢膜層，所述通孔中的所述鎢膜層至少保留一部分以形成鎢通孔；

9、進(jìn)行破真空并從所述設(shè)備中取出形成有所述鎢通孔的所述基底。

10、可選地，所述基底包括襯底及位于所述襯底上的介質(zhì)層，所述通孔開(kāi)設(shè)于所述介質(zhì)層中。

11、可選地，進(jìn)行破真空并從所述設(shè)備中取出形成有所述鎢通孔的所述基底包括以下步驟：

12、對(duì)所述第二腔體進(jìn)行破真空；

13、將形成有所述鎢通孔的所述基底移出所述第二腔室。

14、可選地，所述真空傳送通道包括傳送腔體和第三腔體，所述第三腔體與所述傳送腔體之間設(shè)置有第三隔絕門(mén)，進(jìn)行破真空并從所述設(shè)備中取出形成有所述鎢通孔的所述基底包括以下步驟：

15、按照預(yù)設(shè)順序打開(kāi)所述第二隔絕門(mén)與所述第三隔絕門(mén)，通過(guò)所述傳送腔體將形成有所述鎢通孔的所述基底傳送至所述第三腔體內(nèi)；

16、關(guān)閉所述第二隔絕門(mén)與所述第三隔絕門(mén)，對(duì)所述第三腔體進(jìn)行破真空；

17、將形成有所述鎢通孔的所述基底移出所述第三腔體。

18、可選地，所述第二腔體中設(shè)有第一射頻源和第二射頻源，所述第一射頻源用于電離所述第二氣體以形成等離子體，所述第二射頻源用于控制所述等離子體朝向所述基底運(yùn)動(dòng)。

19、可選地，在刻蝕過(guò)程中，所述第一射頻源的功率范圍是100w～3000w，所述第一射頻源的頻率范圍是400khz-70?mhz，所述第二射頻源的功率范圍是10w～1000w，所述第二射頻源的頻率范圍是400khz-70?mhz。

20、可選地，所述第一氣體包括沉積氣體和惰性氣體，所述沉積氣體包括六氟化鎢及硅烷，所述惰性氣體包括氫氣、氮?dú)狻鍤饧昂庵械闹辽僖环N。

21、可選地，所述第二氣體包括刻蝕氣體和惰性氣體，所述刻蝕氣體包括六氟化硫，所述惰性氣體包括氦氣及氬氣中的至少一種。

22、可選地，通過(guò)所述真空傳送通道將所述中間結(jié)構(gòu)傳送至所述第二腔體內(nèi)的步驟包括：

23、打開(kāi)所述第一隔絕門(mén)，將所述中間結(jié)構(gòu)從所述第一腔體傳送至所述真空傳送通道；

24、關(guān)閉所述第一隔絕門(mén)，打開(kāi)所述冷卻裝置，對(duì)所述中間裝置進(jìn)行降溫，將所述中間結(jié)構(gòu)傳送至所述第二隔絕門(mén)處；

25、關(guān)閉所述冷卻裝置，打開(kāi)所述第二隔絕門(mén)，將所述中間結(jié)構(gòu)置于所述第二腔體內(nèi)。

26、可選地，所述鎢通孔的上表面低于所述基底的上表面。

27、如上所述，本發(fā)明的鎢通孔的制造方法包括：提供一包括由真空傳送通道連通的第一腔體與第二腔體的設(shè)備，且真空傳送通道中設(shè)有冷卻裝置，將一表面開(kāi)設(shè)有通孔的基底置于第一腔體中，向第一腔體內(nèi)通入第一氣體以沉積鎢膜層，得到一包括基底和鎢膜層的中間結(jié)構(gòu)，且鎢膜層覆蓋基底表面并填充進(jìn)通孔，將第一腔體、真空傳送通道以及第二腔體抽至預(yù)設(shè)相同真空度，通過(guò)真空傳送通道將中間結(jié)構(gòu)傳送至第二腔體內(nèi)，向第二腔體內(nèi)通入第二氣體以刻蝕去除通孔外的鎢膜層，形成鎢通孔，進(jìn)行破真空并從設(shè)備中取出形成有鎢通孔的基底。本發(fā)明的鎢通孔的制造方法可以有效提高鎢刻蝕的效率，降低產(chǎn)生缺陷的風(fēng)險(xiǎn)，提升芯片的良品率。

技術(shù)特征：

1.一種鎢通孔的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢通孔的制造方法，其特征在于：所述基底包括襯底及位于所述襯底上的介質(zhì)層，所述通孔開(kāi)設(shè)于所述介質(zhì)層中。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢通孔的制造方法，其特征在于：進(jìn)行破真空并從所述設(shè)備中取出形成有所述鎢通孔的所述基底包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢通孔的制造方法，其特征在于：所述真空傳送通道包括傳送腔體和第三腔體，所述第三腔體與所述傳送腔體之間設(shè)置有第三隔絕門(mén)，進(jìn)行破真空并從所述設(shè)備中取出形成有所述鎢通孔的所述基底包括以下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢通孔的制造方法，其特征在于：所述第二腔體中設(shè)有第一射頻源和第二射頻源，所述第一射頻源用于電離所述第二氣體以形成等離子體，所述第二射頻源用于控制所述等離子體朝向所述基底運(yùn)動(dòng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鎢通孔的制造方法，其特征在于：在刻蝕過(guò)程中，所述第一射頻源的功率范圍是100w～3000w，所述第一射頻源的頻率范圍是400khz-70?mhz，所述第二射頻源的功率范圍是10w～1000w，所述第二射頻源的頻率范圍是400khz-70?mhz。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢通孔的制造方法，其特征在于：所述第一氣體包括沉積氣體和惰性氣體，所述沉積氣體包括六氟化鎢及硅烷，所述惰性氣體包括氫氣、氮?dú)?、氬氣及氦氣中的至少一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢通孔的制造方法，其特征在于：所述第二氣體包括刻蝕氣體和惰性氣體，所述刻蝕氣體包括六氟化硫，所述惰性氣體包括氦氣及氬氣中的至少一種。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢通孔的制造方法，其特征在于：通過(guò)所述真空傳送通道將所述中間結(jié)構(gòu)傳送至所述第二腔體內(nèi)的步驟包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎢通孔的制造方法，其特征在于：所述鎢通孔的上表面低于所述基底的上表面。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種鎢通孔的制造方法，制造方法包括：提供一包括由真空傳送通道連通的第一腔體與第二腔體的設(shè)備，且真空傳送通道中設(shè)有冷卻裝置，將一表面開(kāi)設(shè)有通孔的基底置于第一腔體中，向第一腔體內(nèi)通入第一氣體以沉積鎢膜層，得到一包括基底和鎢膜層的中間結(jié)構(gòu)，且鎢膜層覆蓋基底表面并填充進(jìn)通孔，將第一腔體、真空傳送通道以及第二腔體抽至相同預(yù)設(shè)真空度，通過(guò)真空傳送通道將中間結(jié)構(gòu)傳送至第二腔體內(nèi)，向第二腔體內(nèi)通入第二氣體以刻蝕去除通孔外的鎢膜層，形成鎢通孔，進(jìn)行破真空并從設(shè)備中取出形成有鎢通孔的基底。本發(fā)明的鎢通孔的制造方法可以有效提高鎢刻蝕的效率，降低產(chǎn)生缺陷的風(fēng)險(xiǎn)，提升芯片的良品率。

技術(shù)研發(fā)人員：劉博,王兆祥,彭國(guó)發(fā),方文強(qiáng),黃海棟,許鐵全
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海邦芯半導(dǎo)體科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15