[发明专利]通孔填充方法及通孔填充装置

说明书

本发明涉及一种通孔填充方法及通孔填充装置，该通孔填充方法包括以下步骤：在基体上刻蚀通孔，通孔的底壁为第一表面，通孔的侧壁为第二表面；使用ALD工艺将第一前驱体导向所述第一表面和所述第二表面以形成第一填充层；使用CVD工艺将第二前驱体导向所述通孔内以形成第二填充层。上述通孔填充方法中，采用ALD工艺和CVD工艺结合的方法来填充通孔，能同时兼顾填充质量和填充效率，能更好地满足通孔尤其是高深宽比的通孔的填充需要。

技术领域

本发明涉及集成电路的技术领域，特别是涉及一种通孔填充方法及通孔填充装置。

背景技术

在具有三维结构的集成电路中，埋入式电源轨(Buried Power Rail，简称BPR)及互连层中的M+2层、M+3层等与M(Metal)层相连的超级通孔(Supervia)可以有效减轻金属互连层的拥挤程度以提升电流传输效率。但是，对于这种孔径较小(如0.5nm～100nm)且深宽比(如10：1～5000：1)较大的超级通孔，使用现有的通孔填充方法往往填充效果不佳，且填充效率不高。

发明内容

根据本发明的各种实施例，提供一种通孔填充方法，包括以下步骤：

刻蚀基体：在基体上刻蚀通孔，所述通孔的底壁为第一表面，所述通孔的侧壁为第二表面；

形成第一填充层：使用ALD工艺将第一前驱体导向所述第一表面和所述第二表面以形成第一填充层；

形成第二填充层：使用CVD工艺将第二前驱体导向所述通孔内以形成第二填充层。

在其中一个实施例中，所述形成第一填充层的步骤和所述形成第二填充层的步骤交替重复进行多次。

在其中一个实施例中，所述刻蚀基体的步骤具体包括：

提供基体；

刻蚀所述基体以得到第一孔；

将抑制剂导向所述第一孔的侧壁以钝化所述第一孔的侧壁；

刻蚀所述第一孔的底壁以得到第二孔；

将抑制剂导向所述第二孔的侧壁以钝化所述第二孔的侧壁；

刻蚀所述第二孔的底壁以得到第三孔；

多次重复上述步骤，最后得到的第二孔或第三孔即为所述通孔，所述通孔的底壁为第一表面，通孔的侧壁为第二表面。

在其中一个实施例中，所述基体的顶部端面为第三表面，所述刻蚀基体的步骤具体包括，在基体上刻蚀通孔，通孔的底壁为第一表面，通孔的侧壁为第二表面，将抑制剂导向所述第三表面以钝化所述第三表面，以在所述第三表面形成钝化层。在其中一个实施例中，所述侧壁远离所述基底的端面为第三表面，所述制备基体的步骤还包括，将抑制剂导向所述第三表面以钝化所述第三表面，以在所述第三表面形成钝化层。

在其中一个实施例中，所述第一前驱体为磁性前驱体，所述形成第一填充层的步骤还包括，对所述第一前驱体施加磁场。

在其中一个实施例中，所述磁场的强度为0.1T～10T。

在其中一个实施例中，所述第一前驱体为极性前驱体，所述形成第一填充层的步骤还包括，对所述第一前驱体施加电场。

在其中一个实施例中，所述电场的电压为1V～1000V。

在其中一个实施例中，对所述第一前驱体施加电场的步骤具体包括将所述基体放置于密封的反应室内，所述反应室具有与进气设备连通的气流入口，以及与抽气设备连通的抽气口，所述反应室内设有间隔设置的第一导电极板和第二导电极板，所述第一导电极板和所述第二导电极板分别与电源的正极和负极电连接，所述基体放置于所述第一导电极板或所述第二导电极板上。