[发明专利]金属铝填孔的方法

摘要

本发明公开了一种金属铝填孔的方法，包括步骤：提供形成有层间膜的半导体衬底，在层间膜中形成有通孔；采用溅射工艺并按照形成铝籽晶的工艺条件形成第一金属铝籽晶层；采用溅射工艺并在第二工艺条件下形成第二金属铝层并将通孔进行无空洞填充；第二工艺条件的温度大于形成铝籽晶的工艺的温度，第二工艺条件的射频功率小于形成铝籽晶的工艺的射频功率；对半导体衬底进行冷却；采用溅射工艺并在第三工艺条件下形成第三金属铝层并叠加形成所需厚度的总金属铝层；第三工艺条件的温度等于第二工艺条件的工艺的温度，第三工艺条件的射频功率大于第二工艺条件的射频功率。本发明能提高金属铝的台阶覆盖率，提高金属铝的电学性能和可靠性。

主权项

1.一种金属铝填孔的方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有层间膜，在所述层间膜中形成有穿过所述层间膜的通孔；步骤二、采用溅射工艺并按照形成铝籽晶的工艺条件形成第一金属铝籽晶层，所述第一金属铝籽晶层直接和所述通孔的底部表面和侧面以及所述通孔外的所述层间膜的表面接触；步骤三、采用溅射工艺并在第二工艺条件下形成第二金属铝层，所述第二金属铝层在所述第一金属铝籽晶层的表面上生长且所述第二金属铝层的厚度满足对所述通孔进行无空洞填充；所述第二工艺条件的温度大于所述形成铝籽晶的工艺的温度，所述第二工艺条件的射频功率小于所述形成铝籽晶的工艺的射频功率，通过降低所述第二工艺条件的射频功率来延长金属铝的回流的时间从而增加金属铝的热回流并使金属铝有充分时间将所述通孔底层填满而不至于过早收口形成空洞；步骤四、对所述半导体衬底进行冷却并通过所述冷却减少金属铝的晶粒大小并使后续总金属铝层的金属铝的晶粒大小都得到减少，降低所述总金属铝层形成后的光刻和刻蚀工艺的难度；步骤五、采用溅射工艺并在第三工艺条件下继续生长形成第三金属铝层；所述第三工艺条件的温度等于所述第二工艺条件的工艺的温度，所述第三工艺条件的射频功率大于所述第二工艺条件的射频功率，通过增加所述第三工艺条件的射频功率提高溅射速度从而减少工艺时间；总金属铝层的叠加结构包括所述第一金属铝籽晶层、所述第二金属铝层和所述第三金属铝层。