[go: up one dir, main page]

DE19645033C2 - Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes - Google Patents

Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes

Info

Publication number
DE19645033C2
DE19645033C2 DE19645033A DE19645033A DE19645033C2 DE 19645033 C2 DE19645033 C2 DE 19645033C2 DE 19645033 A DE19645033 A DE 19645033A DE 19645033 A DE19645033 A DE 19645033A DE 19645033 C2 DE19645033 C2 DE 19645033C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
tin layer
tin
tetrakis
deposition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19645033A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19645033A1 (de
Inventor
Jeong Tae Kim
Heung Lak Park
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SK Hynix Inc
Original Assignee
Hyundai Electronics Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Electronics Industries Co Ltd filed Critical Hyundai Electronics Industries Co Ltd
Publication of DE19645033A1 publication Critical patent/DE19645033A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19645033C2 publication Critical patent/DE19645033C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H10D64/011—
    • H10W20/425—
    • H10W20/056—

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zur Bildung eines Me­ talldrahtes in einer Halbleiter-Vorrichtung; sie bezieht sich insbesondere auf eine signifikante Herabsetzung des Kontaktwiderstandes des Metalldrahtes durch chemische Dampfabscheidung.
Da Halbleiter-Vorrichtungen hochintegriert sind, sind viele Kontaktfenster (Kontaktlöcher), die in der Regel durch Ätzen vorgegebener Abschnitte von Zwischenschicht-Isolierfilmen gebildet werden, erforderlich, um untere, elek­ trisch leitende Drähte mit oberen, elektrisch leitenden Drähten zu verbinden. Außerdem haben die Kontaktfenster (Kontaktlöcher) ein größeres Aspektver­ hältnis, d. h. ein größeres Verhältnis von Höhe zu Breite, aufgrund ihrer eige­ nen Größe und aufgrund einer Verminderung des Abstandes zwischen ihnen und benachbarten Drähten.
Im allgemeinen werden die Metalldrähte einer Halbleiter-Vorrichtung in erster Linie aus Metallen auf Aluminiumbasis hergestellt, wegen ihres einfachen Ab­ scheidungsprozesses und ihres geringen Widerstandes. Wenn jedoch ein Kontakt zu einem Halbleiter-Substrat oder einem elektrisch leitenden Draht durch Verwendung einer Metallschicht auf Aluminiumbasis hergestellt wird, tritt an der Grenzfläche zwischen der Metallschicht und dem Halbleiter-Substrat oder einem elektrisch leitenden Draht das Phänomen auf, daß Atome in der unteren Schicht in die Metallschicht diffundieren oder Metallatome in das Substrat eindringen.
Um ein Funkenbildungs-Phänomen zu verhindern und den Kontaktwiderstand zu minimieren, wird auf der unteren Oberfläche eines Kontaktfensters (eines Kontaktloches) eine dünne Metall-Sperrschicht mit einer Schichtstruktur aus Ti/TiN abgeschieden, woran sich die Abscheidung einer Metallschicht auf Aluminiumbasis anschließt, die dick genug ist, um das Kontaktfenster (Kon­ taktloch) auszufüllen. Dann wird ein Musterbildungs(Patterning)-Verfahren durchgeführt, um im Kontakt mit der unteren, elektrisch leitenden Schicht oder einem Halbleiter-Substrat einen Metalldraht zu bilden.
Zur Abscheidung einer solchen Metallschicht auf Aluminiumbasis ist ein Be­ dampfungsverfahren (Sputtering-Verfahren), ein physikalisches Dampfab­ scheidungsverfahren (nachstehend als "PVD-Verfahren" bezeichnet), erforder­ lich. Ein PVD-Verfahren hat jedoch den signifikanten Nachteil, daß es eine schlechte Stufenabdeckung hervorruft, die ihrerseits zu Hohlräumen in dem Kontaktfenster (Kontaktloch) führt, wodurch die Zuverlässigkeit der Halbleiter- Vorrichtung in nachteiliger Weise beeinflußt wird.
Um den Hintergrund der Erfindung besser zu verstehen, wird nachstehend ein konventionelles Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes in einer Halbleiter- Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 zeigt in Form einer schematischen Darstellung einen nach einem kon­ ventionellen Verfahren hergestellten Metalldraht.
Bei dem konventionellen Herstellungsverfahren wird ein Kontaktfenster (Kontaktloch) gebildet durch Abscheidung eines Zwischenschicht-Isolierfilms 12 auf einem Halbleiter-Substrat 11 und Entfernen eines vorgegebenen Ab­ schnitts des Zwischenschicht-Isolierfilms 12.
Danach wird eine Schichtstruktur, bestehend aus einer Ti-Schicht 14A und einer TiN-Schicht 14B, gebildet unter Anwendung eines Bedampfungsverfah­ rens, mit dessen Hilfe die beiden Schichten aufeinanderfolgend abgeschieden werden, wobei die erstere über das Kontaktfenster (Kontaktloch) 13 mit dem Halbleiter-Substrat 11 in Kontakt steht. Die Schichtstruktur dient als Metall- Sperrschicht 14, während die Ti-Schicht 14A die Aufgabe hat, den Kontaktwi­ derstand zwischen dem Halbleiter-Substrat 11 und einem zu bildenden, elek­ trisch leitenden Draht zu vermindern. Die TiN-Schicht 14B verhindert das Fun­ kenbildungsphänomen der Metallschicht auf Aluminiumbasis im Kontaktbe­ reich des elektrisch leitenden Drahtes.
Danach wird eine Metallschicht auf Aluminiumbasis 15, welche die Hauptrolle spielt, beispielsweise aus einer Al-Cu-Si-Legierung, unter Anwendung eines PVD-Verfahrens auf der Metall-Sperrschicht 14 abgeschieden, woran sich die Bildung eines die Reflexion verhindernden Films 16 aus TiN auf der Metall­ schicht 14 anschließt.
Bei der Abscheidung der Metallschicht 15 entsteht eine geringe Stufenbedec­ kung an dem Kontaktfenster (Kontaktloch) 13, so daß im Innern des Kontakt­ fensters (Kontaktloches) 13 ein Hohlraum 17 gebildet wird. Als Folge davon ist die Zuverlässigkeit des so erhaltenen Metalldrahtes beeinträchtigt.
Aus der US 5,312,774, der US 5,089,438 und der US 5,416,045 ist es be­ kannt, aus Ti oder TiN bestehende Kontaktplugs mittels CVD herzustellen und diese Kontaktplugs nachzubehandeln. Gemäß US 5,312,774 erfolgt dieses, um gleichzei­ tig mit der an der Oberfläche stattfindenden Nitrifizierung am Boden des Kontaktloches eine Silizidierung stattfinden zu lassen.
Die Lehre der US 5,089,438 zielt auf das selektive Abscheiden von TiNx und verwendet zum Herstellen des elektrischen Kontaktes die metallorganische Verbindung DMaTi. Als technisches Problem werden in dieser Druckschrift die unvermeidbaren Verunreinigun­ gen mit Kohlenstoff und Sauerstoff mit der Folge eines hohen Kontaktwiderstandes an­ gegeben, weshalb Nachbehandlungen, wie RTP und Sintern, empfohlen werden.
Die US 5,416,045 empfiehlt für das Herstellen von TiN mittels Chlor CVD eine Nachbehandlung mittels RTP, um das unerwünschte Chlor auszutreiben und damit den elektrischen Widerstand zu reduzieren.
Aus der DE 37 11 790 C2 ist die Nitridierung einer Ti-Schicht mittels Plasma- Nachbehandlung in Stickstoffatmosphäre bei anschließender Wärmebehandlung zwecks Silizidierung der verbliebenen Ti-Schicht bekannt.
Aus JP-A 04-216621 ist es bekannt, zur Herstellung einer dünnen Schicht mittels CVD dieses in mehreren Schritten vorzunehmen und zwischen diesen Aufwachsschritten die bereits hergestellte Schicht zu verdichten.
Aus WEBER, A.; NIKULSKI, R., KLAGES, C.-P.: "Low Temperature Deposition of TiN Using Tetrakis(dimethylamido)-Titanium in an Electron Cyclotron Resonance Plasma Process." In: J. Electrochem. Soc., 1994, Vol. 141, No. 3, S. 849-853, sind Grundlagen der einschlägigen Technologie bekannt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, die obengenannten Probleme, die bei dem Stand der Technik auftreten, zu überwinden und ein Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes in einer Halbleiter-Vorrichtung bereitzustellen, bei dem ein Hohlraum in einem Kontaktfenster (Kontaktloch) verhindert wird und der Kontaktwiderstand deutlich vermindert wird.
Erfindungsgemäß kann das obengenannte Ziel erreicht werden mit einem Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes, das dadurch gekennzeichnet ist, daß es die folgenden Stufen umfaßt:
Bildung eines Zwischenschicht-Isolierfilms auf einer unteren, elektrisch leiten­ den Schicht;
Ätzung eines vorgegebenen Abschnittes des Zwischenschicht-Isolierfilms un­ ter Bildung eines Kontaktfensters (Kontaktloches);
Abscheidung einer TiN-Schicht auf der gesamten, resultierenden Struktur;
Abscheidung einer dünnen TiN-Schicht auf der Ti-Schicht in einem chemi­ schen Dampfabscheidungsverfahren;
Behandlung der TiN-Schicht mit einem Plasma, um der TiN-Schicht einen niedrigen Widerstand zu verleihen;
Wiederholung der genannten Stufen der Abscheidung einer dünnen TiN- Schicht und der Behandlung der TiN-Schicht ausreichend oft, um das Kontakt­ fenster (Kontaktloch) auszufüllen;
Ätzung der TiN-Schicht unter Bildung eines Kontaktstöpsels aus TiN, der nur das Kontaktfenster (Kontaktloch) ausfüllt; und
Abscheidung einer Metallschicht auf der gesamten, resultierenden Struktur.
Die wiederholte Abscheidung und Plasmabehandlung der dünnen TiN-Schicht auf dem Kontaktfenster (Kontaktloch) gemäß der vorliegenden Erfindung be­ wirkt, daß der spezifische Widerstand der TiN-Schicht von 103 bis 104 µΩcm auf einen solchen in der Größenordnung von 102 µΩcm herabgesetzt wird. Außerdem erlaubt die Anwendung des CVD-Verfahrens für die wiederholte Abscheidung der TiN-Schicht das leichte Füllen des Kontaktfensters (Kontaktloches) ohne einen Hohlraum, so daß ein Metalldraht mit einer hohen Zuverlässigkeit gebildet wird.
Weitere Ziele und Aspekte der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgen­ den Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Metalldrahtes im Kontakt mit einem Halbleiter-Substrat gemäß Stand der Technik und
Fig. 2 bis 7 schematische Querschnittsansichten eines Verfahrens zur Bildung eines Metalldrahtes in einer Halbleiter-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Anwendung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist am be­ sten verständlich unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugsziffern für gleiche bzw. sich entsprechende Teile ver­ wendet werden.
In den Fig. 2 bis 7 ist ein Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes in einer Halbleiter-Vorrichtung erläutert.
Zuerst wird, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Zwischenschicht-Isolierfilm auf einem Halbleiter-Substrat 1 oder einem elektrisch leitenden Draht gebildet, woran sich die Bildung eines Kontaktfensters (Kontaktloches) 3 durch selektive Ät­ zung des Zwischenschicht-Isolierfilms 2 anschließt. Danach wird eine verhält­ nismäßig dünne Ti-Schicht 4, die beispielsweise 5 bis 30 nm (50-300 Å) dick ist, auf der gesamten Oberfläche der resultierenden Struktur unter Anwendung eines PVD-Verfahrens gebildet, was dazu dient, den Kontaktwiderstand her­ abzusetzen.
Danach wird unter Anwendung eines chemischen Dampfabscheidungsverfah­ rens (nachstehend als "CVD-Verfahren" bezeichnet) eine erste TiN-Schicht 9A in einer Dicke von etwa 10 bis 100 nm (100-1000 Å) auf der Ti-Schicht 4 ge­ bildet, wie in Fig. 3 dargestellt.
Im einzelnen wird die erste TiN-Schicht 9 A aus Tetrakis-dimethylamidotitan [Ti(N(CH3)2]4, nachstehend als "TDMAT" bezeichnet, oder aus Tetrakis­ diethylamidotitan [Ti(N(C2H5)2)4] allein oder zusammen mit einem Mischgas aus NH3/NF3 gebildet. Diese Ausgangsmaterialien werden pyrolysiert und dann in He- oder N2-Gas als Träger transportiert. Für die Abscheidung der er­ sten TiN-Schicht 9A wird der Druck des TDMAT enthaltenden Trägergases bei 6,67 kPa (50 Torr) gehalten bei einer Abscheidungstemperatur in dem Bereich von 300 bis 600°C. Das CVD-Verfahren wird 50 bis 1000 s lang durchgeführt. Danach wird die Oberfläche der ersten TiN-Schicht 9A mit einem Plasma aus N2, H2 oder einer Kombination davon behandelt. Erfindungsgemäß wird die TiN-Schicht 9A bis zu einer Tiefe von etwa 2 bis 60 nm (20 bis 600 Å) Plasma­ behandelt, um ihr einen niedrigen Widerstand zu verleihen. Diese Plasma- Behandlung wird unter den Bedingungen durchgeführt, daß das N2-Gas, H2- Gas oder ein Gasgemisch davon mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 700 sccm strömt bei einer Temperatur von 50 bis 600°C unter einem Druck von 13,3 bis 2667 Pa (0,1-20 Torr) bei einer RF-Energie von 50 bis 1000 W.
Die Fig. 4 stellt einen Querschnitt dar, der erhalten wurde, nachdem eine zweite TiN-Schicht 9B auf die gleiche Weise wie die erste TiN-Schicht 9A ab­ geschieden und einer Plasmabehandlung unterzogen worden ist. Auch die zweite TiN-Schicht 9B weist einen niedrigen Widerstand auf.
Die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt, der erhalten wurde, nachdem das gleiche Verfahren wie in Fig. 4 wiederholt worden war unter Bildung einer dritten TiN- Schicht 9C mit einem niedrigen Widerstand auf der zweiten TiN-Schicht 9B.
Anschließend werden die drei TiN-Schichten 9C, 9B und 9A nacheinander ei­ ner anisotropen Ätzung unterworfen, bis die obere Oberfläche der Ti-Schicht 4 freigelegt ist, unter Bildung eines Kontaktstöpsels 10, der aus Teilen der drei TiN-Schichten besteht, die das Kontaktfenster (Kontaktloch) ausfüllen, wie in Fig. 6 dargestellt.
Schließlich wird eine Metallschicht auf Aluminiumbasis 5 nach der Bildung auf der gesamten, resultierenden Struktur unter Anwendung eines PVD-Verfahrens zusammen mit der Ti-Schicht 4 gemustert unter Bildung eines elektrisch leitenden Drahtes, der aus der Ti-Schicht 4 und der Metallschicht auf Aluminium­ basis 5 besteht, die beide mit dem Kontaktstöpsel 10 in Kontakt stehen, wie in Fig. 7 dargestellt.
Bei der vorstehenden Ausführungsform wird die TiN-Schicht-Abscheidung und die Plasmabehandlung dreimal wiederholt; die Wiederholung kann aber auch häufiger durchgeführt werden, wenn dünnere TiN-Schichten abgeschieden werden. Ein höherer Gehalt an TiN-Schicht mit niedrigem Widerstand in dem Kontaktstöpsel 10 führt zu einem niedrigeren Widerstand des Metalldrahtes.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die erste TiN-Schicht 9A ohne Abscheidung der Ti-Schicht 4 abgeschieden, wie in Fig. 2 dargestellt, und dann werden die nachfolgenden Verfahren durchge­ führt.
Die wiederholte Abscheidung und Plasmabehandlung der TiN-Schicht auf dem Kontaktfenster (Kontaktloch) hat die Wirkung, daß der spezifische Widerstand der TiN-Schicht von 103 bis 104 µΩcm auf 102 µΩcm herabgesetzt wird. Wenn das Ausgangsmaterial für die TiN-Schicht durch thermische Zersetzung abge­ schieden wird, wird es nicht vollständig zersetzt, was zur Bildung einer Menge an Kohlenstoff und Sauerstoff in dem dünnen TiN-Film führt, die eine Zunahme des spezifischen Widerstandes zur Folge hat. Die Plasmabehandlung erlaubt es, die Kohlenstoff- und Sauerstoffatome, die in dem dünnen TiN-Film unvoll­ ständig gebunden sind, an Wasserstoffionen zu binden. Dabei werden die Kohlenstoff- und Sauerstoffatome in Form von CH3, CH4 und H2O emittiert, und ihre freien Hohlräume (Gitterlücken) werden durch Stickstoffionen ausgefüllt, so daß mehr TiN-Bindungen gebildet werden, wodurch der spezifische Wider­ stand sinkt.
Wie vorstehend beschrieben, dient die vorliegende Erfindung dazu, Hohlräu­ me in einem Kontaktfenster (Kontaktloch) zu verhindern sowie den Kontaktwi­ derstand zu minimieren mit dem Ziel, die Ausbeute des Metalldraht-Bildungsverfahrens und die Zuverlässigkeit der Halbleiter-Vorrichtung zu verbessern mit Hilfe eines wiederholten Verfahrens der Abscheidung einer dünnen TiN- Schicht im Kontakt mit einer unteren, elektrisch leitenden Schicht über das Kontaktfenster (Kontaktloch) in einem CVD-Verfahren und Plasma-Behandlung der Oberfläche der TiN-Schicht mit N2, H2 oder einem Mischgas davon.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend erläuternd beschrieben, und es ist klar, daß die angewendete Terminologie mehr ihrer Beschreibung dient als sie zu beschränken.
Es können verschiedene Modifikationen und Variationen unter Berücksichti­ gung der vorstehenden Lehren vorgenommen werden. Obgleich die vorste­ hend beschriebenen Ausführungsformen anhand des Beispiels eines Metall­ kontakts oder eines Metalldrahtkontakts erläutert worden sind, ist es klar, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch auf einen Konakt zwischen Metalldräh­ ten angewendet werden kann. Es ist deshalb selbstverständlich, daß die Erfin­ dung auch auf andere Weise als vorstehend beschrieben angewendet werden kann innerhalb des Rahmens der nachfolgenden Patentansprüche.

Claims (20)

1. Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes in einer Halbleiter-Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Stufen umfasst:
  • - Bildung eines Zwischenschicht-Isolierfilms auf einer unteren, elektrisch leiten­ den Schicht;
  • - Ätzung eines vorgegebenen Abschnittes des Zwischenschicht-Isolierfilms unter Bildung eines Kontaktloches;
  • - Abscheidung einer Ti-Schicht auf der gesamten, resultierenden Struktur;
  • - Abscheidung einer dünnen TiN-Schicht auf der Ti-Schicht unter Anwendung eines chemischen Dampfabscheidungsverfahrens;
  • - Behandlung der TiN-Schicht mit einem Plasma, um der TiN-Schicht einen nied­ rigen Widerstand zu verleihen;
  • - Wiederholung der genannten Stufen der Abscheidung einer dünnen TiN- Schicht und der Behandlung der TiN-Schicht mit einer Häufigkeit, die ausreicht, um das Kontaktloch zu füllen;
  • - Ätzung der TiN-Schicht unter Bildung eines Kontaktstöpsels aus TiN, der nur das Kontaktloch füllt, und
  • - Abscheidung einer Metallschicht auf der gesamten, resultierenden Struktur.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Ti- Schicht eine Dicke von etwa 5 bis 30 nm hat.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ge­ nannte TiN-Schicht eine Dicke von 10 bis 100 nm hat.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte TiN-Schicht unter Verwendung eines Tetrakis-dimethyl­ amidotitan- oder flüssigen Tetrakis-diethylamidotitan-Ausgangsmaterials ab­ geschieden wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte TiN-Schicht unter Verwendung einer Mischung aus einem Tetrakis-dimethyla­ midotitan- oder flüssigen Tetrakis-diethylamidotitan-Ausgangsmaterial und einem NH3/NF3-Mischgas abgeschieden wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte TiN-Schicht durch Pyrolyse der genannten Quelle (Ausgangsmaterial) und durch Verwendung von He oder N2 als Trägergas bei einem Druck von 13,3 bis 6666 Pa (0,1-50 Torr) und einer Temperatur von 300 bis 600°C für 50 bis 1000 s abgeschieden wird.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die genannte TiN-Schicht mit einem Plasma aus N2, H2 oder einer Mischung davon oberflächenbehandelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Plasmabehandlung der Widerstand eines Teils oder der gesamten TiN-Schicht herabgesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasma- Behandlung unter Verwendung von N2, H2 oder einer Mischung davon durch­ geführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Plasma-Behandlung bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 50 bis 700 sccm und bei einer Temperatur von 50 bis 600°C unter einem Druck von 13,3 bis 2666 Pa (0,1-20 Torr) bei einer RF-Energie in dem Bereich von 50 bis 1000 W durchgeführt wird.
11. Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes in einer Halbleiter-Vorrichtung, da­ durch gekennzeichnet, dass es die folgenden Stufen umfasst:
  • - Bildung eines Zwischenschicht-Isolierfilms auf einer unteren, elektrisch leiten­ den Schicht;
  • - Ätzung eines vorgegebenen Abschnittes des Zwischenschicht-Isolierfilms unter Bildung eines Kontaktloches;
  • - Abscheidung einer dünnen TiN-Schicht auf der gesamten, resultierenden Struktur unter Anwendung eines chemischen Dampfabscheidungsverfahrens;
  • - Behandeln der TiN-Schicht mit einem Plasma, um der Ti-Schicht einen niedri­ gen Widerstand zu verleihen;
  • - Wiederholung der genannten Stufen der Abscheidung einer dünnen TiN- Schicht und der Behandlung der dünnen TiN-Schicht ausreichend häufig, um das Kontaktloch auszufüllen;
  • - Ätzung der TiN-Schicht unter Bildung eines Kontaktstöpsels aus TiN, der nur das Kontaktloch füllt, und
  • - Abscheidung einer Metallschicht auf der gesamten, resultierenden Struktur.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte TiN- Schicht eine Dicke von 10 bis 100 nm hat.
13. Verfahren nach Anspruch 11 und/oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte TiN-Schicht unter Verwendung eines Tetrakis-dimethyl­ amidotitan- oder flüssigen Tetrakis-diethylamidotitan-Ausgangsmaterials ab­ geschieden wird.
14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte TiN-Schicht unter Verwendung einer Mi­ schung auf einem Tetrakis-dimethylamidotitan- oder flüssigen Tetrakis- diethylamidotitan-Ausgangsmaterial und einem NH3/NF3-Mischgas abgeschie­ den wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die genann­ te TiN-Schicht durch Pyrolyse der genannten Quelle und unter Verwendung von He oder N2 als Trägergas bei einem Druck von 13,3 bis 6666 Pa (0,1-50 Torr) und einer Temperatur von 300 bis 600°C für 50 bis 1000 s abgeschieden wird.
16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte TiN-Schicht mit einem Plasma aus N2, H2 oder einer Mischung davon oberflächenbehandelt wird.
17. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Plasmabehandlung der Widerstand eines Teils oder der gesamten TiN-Schicht herabgesetzt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 und/oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmabehandlung unter Verwendung von N2, H2 oder einer Mischung davon durchgeführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Plas­ mabehandlung bei einer Fließgeschwindigkeit von 50 bis 700 sccm und einer Temperatur von 50 bis 600°C unter einem Druck von 13,3 bis 2666 Pa (0,1-20 Torr) bei einer RF-Energie in dem Bereich von 50 bis 1000 W durchgeführt wird.
20. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Metallschicht eine Metallschicht auf Alumi­ nium-Basis ist.
DE19645033A 1995-11-01 1996-10-31 Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes Expired - Fee Related DE19645033C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019950039165A KR100218728B1 (ko) 1995-11-01 1995-11-01 반도체 소자의 금속 배선 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19645033A1 DE19645033A1 (de) 1997-05-07
DE19645033C2 true DE19645033C2 (de) 2002-09-12

Family

ID=19432609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19645033A Expired - Fee Related DE19645033C2 (de) 1995-11-01 1996-10-31 Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JP2760490B2 (de)
KR (1) KR100218728B1 (de)
CN (1) CN1075244C (de)
DE (1) DE19645033C2 (de)
GB (1) GB2306777B (de)
TW (1) TW382764B (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6291343B1 (en) * 1994-11-14 2001-09-18 Applied Materials, Inc. Plasma annealing of substrates to improve adhesion
GB2322963B (en) * 1996-09-07 1999-02-24 United Microelectronics Corp Method of fabricating a conductive plug
KR100226742B1 (ko) * 1996-12-24 1999-10-15 구본준 반도체 소자의 금속배선 형성 방법
NL1005653C2 (nl) * 1997-03-26 1998-09-29 United Microelectronics Corp Werkwijze voor het fabriceren van een geleidende contactpen.
US5969425A (en) * 1997-09-05 1999-10-19 Advanced Micro Devices, Inc. Borderless vias with CVD barrier layer
US6037252A (en) * 1997-11-05 2000-03-14 Tokyo Electron Limited Method of titanium nitride contact plug formation
US6432479B2 (en) * 1997-12-02 2002-08-13 Applied Materials, Inc. Method for in-situ, post deposition surface passivation of a chemical vapor deposited film
KR100458295B1 (ko) * 1997-12-30 2005-04-06 주식회사 하이닉스반도체 반도체소자의콘택플러그형성방법
JP2000286215A (ja) * 1999-02-09 2000-10-13 Applied Materials Inc 低減された温度で窒化チタンの金属有機化学気相堆積をする方法
KR100558034B1 (ko) * 1999-06-30 2006-03-07 주식회사 하이닉스반도체 텅스텐 비트라인 형성시 플러그의 손상을 방지할 수 있는 반도체 소자 제조 방법
US6436819B1 (en) 2000-02-01 2002-08-20 Applied Materials, Inc. Nitrogen treatment of a metal nitride/metal stack
DE10208714B4 (de) 2002-02-28 2006-08-31 Infineon Technologies Ag Herstellungsverfahren für einen Kontakt für eine integrierte Schaltung
JP2006344684A (ja) 2005-06-07 2006-12-21 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
KR100885186B1 (ko) * 2007-05-03 2009-02-23 삼성전자주식회사 확산 베리어 필름을 포함하는 반도체 소자의 형성 방법
CN101459121B (zh) * 2007-12-13 2010-06-09 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 通孔及通孔形成方法
JP5872904B2 (ja) * 2012-01-05 2016-03-01 東京エレクトロン株式会社 ＴｉＮ膜の成膜方法および記憶媒体
KR20230050455A (ko) * 2020-08-20 2023-04-14 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 티탄 질화물 막들을 위한 처리 방법들
US12327763B2 (en) 2020-10-01 2025-06-10 Applied Materials, Inc. Treatment methods for titanium nitride films

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3711790C2 (de) * 1986-05-13 1991-04-11 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp
US5089438A (en) * 1991-04-26 1992-02-18 At&T Bell Laboratories Method of making an article comprising a TiNx layer
JPH04216621A (ja) * 1990-12-18 1992-08-06 Seiko Instr Inc 薄膜の堆積方法
US5312774A (en) * 1991-12-05 1994-05-17 Sharp Kabushiki Kaisha Method for manufacturing a semiconductor device comprising titanium
US5416045A (en) * 1993-02-18 1995-05-16 Micron Technology, Inc. Method for chemical vapor depositing a titanium nitride layer on a semiconductor wafer and method of annealing tin films

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5278099A (en) * 1985-05-13 1994-01-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Method for manufacturing a semiconductor device having wiring electrodes
US5175126A (en) * 1990-12-27 1992-12-29 Intel Corporation Process of making titanium nitride barrier layer
AU3726593A (en) * 1992-02-26 1993-09-13 Materials Research Corporation Ammonia plasma treatment of silicide contact surfaces in semiconductor devices
EP0571691B1 (de) * 1992-05-27 1996-09-18 STMicroelectronics S.r.l. Verdrahtung auf Wolfram-Plomben
KR0144956B1 (ko) * 1994-06-10 1998-08-17 김광호 반도체 장치의 배선 구조 및 그 형성방법
JPH0926387A (ja) * 1995-07-11 1997-01-28 Tokyo Seimitsu Co Ltd 液体比重検出方法及び加工液比重検出装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3711790C2 (de) * 1986-05-13 1991-04-11 Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, Jp
JPH04216621A (ja) * 1990-12-18 1992-08-06 Seiko Instr Inc 薄膜の堆積方法
US5089438A (en) * 1991-04-26 1992-02-18 At&T Bell Laboratories Method of making an article comprising a TiNx layer
US5312774A (en) * 1991-12-05 1994-05-17 Sharp Kabushiki Kaisha Method for manufacturing a semiconductor device comprising titanium
US5416045A (en) * 1993-02-18 1995-05-16 Micron Technology, Inc. Method for chemical vapor depositing a titanium nitride layer on a semiconductor wafer and method of annealing tin films

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KLAGES, C.-P.: Low Temperature Deposition of TiN Using Tetrakis(dime-thylamido)-Titanium in an Electron Cyclotron Resonance Plasma Process. In: J.Electrochem.Soc., 1994, Vol. 141, No. 3, S. 849-853 *
WEBER, A., NIKULSKI, R. *

Also Published As

Publication number Publication date
DE19645033A1 (de) 1997-05-07
KR970030327A (ko) 1997-06-26
GB2306777B (en) 2000-03-08
CN1151610A (zh) 1997-06-11
TW382764B (en) 2000-02-21
GB9622538D0 (en) 1997-01-08
JPH09172083A (ja) 1997-06-30
CN1075244C (zh) 2001-11-21
KR100218728B1 (ko) 1999-09-01
JP2760490B2 (ja) 1998-05-28
GB2306777A (en) 1997-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19645033C2 (de) Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes
DE69217702T2 (de) Hochtemperatur-Niederschlagsverfahren von Leitern in Öffnungen, die tiefer als breit sind
DE3026026C2 (de)
DE3916622C2 (de)
DE19620022C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Diffusionssperrmetallschicht in einer Halbleitervorrichtung
DE69231389T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines elektrischer Kontaktes über einem Silizium-Halbleiterplättchen
DE4440857C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Gateelektrode einer Halbleitervorrichtung
DE69213928T2 (de) Verdrahtung auf Wolfram-Plomben
DE69025801T2 (de) Verfahren zum Formen von elektrischen Kontakten zwischen Verbindungsleiterschichten auf verschiedenen Ebenen
DE10064654A1 (de) Verfahren zum Ausbilden einer Rutheniumschicht mittels chemischer Dampfphasenabscheidung mit einer Änderung der Prozeßbedingungen und eine dadurch ausgebildete Rutheniumschicht
DE2720893B2 (de)
DE3709066A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines duennen metallfilms durch chemisches aufdampfen
DE19629886A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements
DE2430692A1 (de) Verfahren zum herstellen von verbindungsloechern in isolierschichten
DE102005035740A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer isolierenden Barrierenschicht für eine Kupfermetallisierungsschicht
DE19614331A1 (de) Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung desselben
DE102005057075B4 (de) Halbleiterbauelement mit einer Kupferlegierung als Barrierenschicht in einer Kupfermetallisierungsschicht und Verfahren zu dessen Herstellung
DE69518506T2 (de) Verfahren zur strukturierung von leiterbahnen ohne unterätzung
DE10327618B4 (de) Verfahren zur Ausbildung von Aluminiummetallverdrahtungen
DE3788485T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Planarleiterbahn durch isotropes Abscheiden von leitendem Werkstoff.
EP0865074B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer dotierten Polysiliciumschicht
DE69132505T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung mit einem Bipolartransistor
EP0448763A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von leitenden Schichten oder Strukturen für höchstintegrierte Schaltungen
DE1957500C3 (de) Halbleiterbauelement mit Schottky-Sperrschicht
DE19723096B4 (de) Verfahren zum Bilden einer Verbindungsleitung

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110502