[发明专利]一种导电栓塞的制备方法及具有导电栓塞的半导体器件

权利要求书

1.一种导电栓塞的制备方法，其特征在于，包括：

提供一开设有孔洞的衬底，所述孔洞的第一开口端暴露于所述衬底表面；

形成第一导电沉积膜在所述衬底表面上，所述第一导电沉积膜包括具有空隙的第一栓塞部，局部填充在所述孔洞中，所述空隙为细长状以使所述空隙的端部超出所述孔洞的第一开口端；

扩大所述空隙的所述端部，以使所述空隙的所述端部扩大形成为暴露于所述第一导电沉积膜的第二开口端，所述第二开口端的孔径为所述第一开口端的孔径30％～70％，包括端点值；其中，在扩大所述空隙的所述端部之后，所述空隙为V形，所述空隙沿深度方向的横截面积中，所述第二开口端的横截面积最大；

形成第二导电沉积膜在所述第一导电沉积膜上，所述第二导电沉积膜包括第二栓塞部，填充在所述具有第二开口端的空隙中；及

去除在所述衬底表面上的所述第一导电沉积膜与所述第二导电沉积膜，以形成电性隔离的导电栓塞。

2.如权利要求1所述的导电栓塞的制备方法，其特征在于，在扩大所述空隙的所述端部的过程中，同时剥离部分所述第一导电沉积膜。

3.如权利要求2所述的导电栓塞的制备方法，其特征在于，所述第一导电沉积膜的形成厚度范围为所述孔洞孔径的20％～50％，包括端点值；所述第一导电沉积膜的剥离后残留厚度为所述第一导电沉积膜的形成厚度10％～20％，包括端点值。

4.如权利要求1所述的导电栓塞的制备方法，其特征在于，所述孔洞的孔径范围为20～200纳米，深度范围为40～4000纳米，深宽比范围为2～20，包括端点值；所述空隙的底端到所述衬底表面的长度为所述孔洞深度的40％～80％，包括端点值。

5.如权利要求1所述的导电栓塞的制备方法，其特征在于，所述导电栓塞包含钨栓塞，且所述空隙的所述端部为所述孔洞的第一开口端0％～20％，包括端点值。

6.如权利要求1所述的导电栓塞的制备方法，其特征在于，所述衬底的基本材料选自于掺杂硼/磷的硅玻璃、未掺杂硼/磷的硅基底和未掺杂硼/磷的二氧化硅基底所构成群组的其中之一。

7.如权利要求1所述的导电栓塞的制备方法，其特征在于，在形成所述第一导电沉积膜之前，利用化学气相沉积法和物理气相沉积法其中之一，于所述孔洞表面沉积有阻挡层，所述阻挡层包含金属层和氮化金属层。

8.如权利要求1所述的导电栓塞的制备方法，其特征在于，在形成所述第一导电沉积膜之前，利用化学气相沉积法和物理气相沉积法其中之一，于所述孔洞表面沉积有阻挡层，所述阻挡层为氮化金属层。

9.如权利要求1所述的导电栓塞的制备方法，其特征在于，剥离部分所述第一导电沉积膜，包括：

利用等离子刻蚀法刻蚀部分所述第一导电沉积膜。

10.如权利要求1至9任一项所述的导电栓塞的制备方法，其特征在于，剥离部分所述第一导电沉积膜，包括：

利用化学机械抛光法研磨部分所述第一导电沉积膜。

11.一种具有导电栓塞的半导体器件，其特征在于，包括：

一开设有孔洞的衬底，所述孔洞的第一开口端暴露于所述衬底表面；

第一导电沉积膜的第一栓塞部，局部填充在所述孔洞中并具有空隙，所述空隙为细长状，所述空隙的端部扩大形成为朝向所述第一开口端的第二开口端，所述第二开口端的孔径为所述第一开口端的孔径30％～70％，包括端点值；所述空隙为V形，所述空隙沿深度方向的横截面积中，所述第二开口端的横截面积最大；及

第二导电沉积膜的第二栓塞部，填充在所述具有第二开口端的空隙中；

其中，所述第一栓塞部和所述第二栓塞部组成个别电性隔离的导电栓塞，所述导电栓塞暴露于所述衬底表面，包含所述第一栓塞部的环面和所述第二栓塞部的实心面。