[发明专利]将绝缘材料沉积到导电孔中的方法

说明书

一种将材料层(4、5、6)沉积到基板(20)上的方法，包括：‑根据第一脉冲序列，通过第一喷射路径将具有这种绝缘材料的前体的第一化学物质气相喷射到化学气相沉积反应器的沉积室中；‑根据相对于所述第一脉冲序列有相位移的第二脉冲序列，通过第二喷射路径将具有适于与这种前体反应的反应物的第二化学物质气相喷射到所述沉积室中；‑在所述第一序列和第二序列中的至少一者的至少一次脉冲期间，依序产生所述第一化学物质和/或所述第二化学物质的等离子体，其中这样的等离子体是由应用于所述第一喷射路径和第二喷射路径的高频(HF)等离子体源和低频(LF)等离子体源产生的，所述低频(LF)等离子体源功率与所述高频(HF)等离子体源功率比大于1。

技术领域

本发明涉及一种将绝缘(即电介质)材料沉积到导电孔(via)，更确切地说“硅通孔”中的方法。

这样的沉积方法是用于喷射呈气体状态的化学物质的一种方法的特殊实现方式，用于例如将一个层气相沉积到反应器中的基板上的应用。

背景技术

各种制造或表面处理方法包括将气态反应物依序喷射到反应器中的步骤。与将反应物连续喷射到反应器中相反，这导致以脉冲序列喷射反应物。这样的脉冲喷射使得可以更好地控制引入的反应性元素的量、各种反应物之间的接触持续时间以及其在反应器中的停留时间。

在使用反应物的脉冲喷射的方法中，可以提及“化学气相沉积”，也由首字母缩写词CVD表示。

这样的方法包括将一些固体材料从气态化学物质作为薄层沉积到先前置于反应器腔室中的基板的表面上。所述应用更具体地涉及用于微电子学的基板。

在文献WO 2015/140261中公开了一种CVD方法，其中以脉冲序列将反应物喷射到反应器中。该文献公开了根据每种反应物一个脉冲序列将呈气相的两种反应物喷射到一个反应器中，其中两个脉冲序列有相位移。这样的方法被称为脉冲CVD法。

当实现这些方法中的大多数时，必须将反应器腔室加热至通常高于300℃或甚至350℃的高温，以提供触发化学反应并达到令人满意的反应速率所需的活化能。

更具体来说，对于CVD方法，例如文献WO 2015/140261中所公开的CVD方法，就是这种情况。

然而，对于一些应用，更特别是取决于基板性质及其耐温性，必须在低于触发化学反应的理想或所需温度(例如200℃)的温度下进行沉积操作。

在低于化学反应的通常或理想活化温度的温度下需要足够的能量用于反应系统，以便能够在良好条件下和在限制基板损坏风险的温度下实施这些反应。

相关的应用之一涉及硅通孔(Through Silicon Via，TSV)。TSV需要例如在金属化之前沉积电介质(绝缘材料)衬里。衬里的厚度应尽可能地均匀，如例如WO2015126590和US7972980中所记载的那样。

取决于所选的集成，并且具体来说关于TSV最后类型的集成，在沉积绝缘层之后，必须蚀刻导电孔的底部以消除刚刚沉积的绝缘层，并与导电孔下方的金属重新产生接触。

因此，限制在导电孔底部上的沉积物的厚度是令人感兴趣的，以便更具体地减少蚀刻步骤的持续时间，所述蚀刻步骤可能破坏沉积在导电孔的壁和顶部上的材料。

本发明的沉积技术无法获得位于导电孔底部的厚度的“间断”，因此需要在后续步骤中进行大量蚀刻，以与导电孔下方存在的金属产生接触。

发明内容

因此，本发明的目的是通过提出一种用于在设置有导电孔的基板上沉积一种绝缘材料层的方法来弥补现有技术的缺陷，所述方法可以限制在导电孔底部上的沉积物的厚度。

为此，本发明的目的是一种在基板上沉积绝缘材料层的方法，并且更特别是，当所述基板包括导电孔时，将绝缘材料层沉积到所述基板的一个导电孔中，所述方法包括：