DE3888511T2 - Verfahren zum Herstellen von elektrischen Kontakten in integrierten Schaltungen. - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von elektrischen Kontakten in integrierten Schaltungen.Info
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Description
- Die Erfindung betrifft Verfahren zum Herstellen elektrischer Verbindungen nach einer Unterstruktur als Teil einer integrierten Schaltung, insbesondere aber nicht ausschließlich einer integrierten Halbleiterschaltung vom VLSI-Typ (very large scale integration) mit Kontakt- und Durchgangsöffnungen und/oder Leiterspuren mit Breiten von etwa 1 um oder weniger.
- Bekannt sind mehrere Verfahrenstypen zur Musterbildung auf Schichten aus elektrisch isolierenden und leitenden Werkstoffen zum Herstellen elektrischer Verbindungen nach einer derartigen Unterstruktur. Die veröffentlichten europäischen Patentanmeldungen EP-A-0 200 082, EP-A-0 239 489 und EP-A-0 234 407 geben Beschreibungen von Beispielen von drei verschiedenen Typen, wobei es sich in EP-A-0 200 082 um ein Abheben des aufliegenden Leitmaterials handelt, in EP-A-0 239 489 es sich um ein Rückätzen einer Isolierschicht auf einem Leitermuster handelt und in EP-A- 0 234 407 es sich um ein Rückätzen einer Leitschicht auf einem Isolierschichtmuster handelt.
- Beim Verfahren vom Abhebungstyp nach der Beschreibung in EP-A-0 200 082 wird eine Hochtemperatur-Polyimidschicht auf einer ersten Polyimidschicht angebracht. Diese beiden Schichten werden durch eine Photoresistmaske hindurch zur Bildung von Durchgangsöffnungen in der ersten Isolier-Polyimidschicht geätzt. Nach dem Niederschlag einer Metalleitschicht wird die Hochtemperatur-Polyimidschicht von der ersten Polyimidschicht abgehoben, um den aufliegenden Teil der Metalleitschicht durch Abheben zu beseitigen. Das Abheben erfolgt mit einem Lösungsmittel und in der Beschreibung von EP-A-0 200 082 wird gesagt, daß derartige Lösungen weniger Schaden in der unterliegenden Unterstruktur verursachen als bei Ätzverfahren. Die Metalleitschicht hat eine geringere Dicke als die kombinierten Dicken der beiden Polyimidschichten und ist in den Öffnungen in der Hochtemperaturpolyimidschicht nicht durchgehend, um das Lösungsmittel in den Rand der Hochtemperatur-Polyimidschicht in den Öffnungen durchdringen zu lassen.
- Beim Verfahren mit dem Rückätzen einer Isolierschicht nach der Beschreibung in EP-A-0 239 489 wird zunächst das Leitermuster zur Bildung der elektrischen Verbindungen auf der Unterstruktur gebildet, bevor eine dicke Isolierschicht niedergeschlagen wird. Die dicke Isolierschicht wird darauf auf der Unterstruktur abgelagert und bedeckt das Leitermuster, und diese Isolierschicht wird anschließend zurückgeätzt, um die Spitzen des Leitermusters zu exponieren und dabei auch die Verbindungsöffnungen in der Isolierschicht zu bilden.
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren vom Typ mit dem Rückätzen des Leitmaterials, wobei dieses Verfahren folgende Schritte umfaßt: (a) die Bildung einer elektrisch isolierenden Schicht mit Öffnungen für die elektrischen Verbindungen auf einer Oberfläche der Unterstruktur, (b) das Ablagern von wenigstens einem ersten elektrisch leitenden Material auf der oberen Fläche der Isolierschicht und in den Öffnungen, wobei die Ablagerung bis zu einer Dicke ausreichen zum Füllen der Öffnungen und zum Anbringen einer weitgehend planaren oberen Fläche für das erste Leitmaterial, die sich sowohl auf die Isolierschicht als auch auf die Öffnungen darin erstreckt, (c) das Ausführen einer Ätzbehandlung an der planaren oberen Fläche zum Rückätzen des ersten Leitmaterials durch eine ausreichende Dicke zum Entfernen des ersten Leitmaterials von der oberen Fläche der Isolierschicht, wobei das erste Leitmaterial in den Öffnungen zurückbleibt, und (d) das anschließende Ablagern eines zweiten elektrisch leitenden Materials auf dem ersten Leitmaterial und auf der oberen Fläche der Isolierschicht, um zusammen mit dem ersten Leitmaterial in den Öffnungen wenigstens einen Teil der elektrischen Verbindungen nach der Unterstruktur zu versorgen.
- Drei spezifische Möglichkeiten eines derartigen Verfahrens sind in der veröffentlichten europäischen Patentanmeldung EP-A-0 234 407, in der amerikanischen Patentschrift US-A-4 624 864 und im Artikel "The contact properties to titanium silicide and the adhesion within sub-micron contact hohes of etched-back CVD tungsten adhesion layer films" von R.C. Ellwanger et al, S. 385 . . . 394 aus dem Buch "Tungsten and other refractory metals for VLSI applications H", Proceedings of the 1986 Workshop held November 12-14, 1986, Palo Alto, California, USA, veröffentlicht von der Materials Research Society, Pittsburgh, Pennsylvania, USA.
- In der Ausführung nach der Beschreibung in der 1986-Workshop-Veröffentlichung wird zunächst eine Kontaktschicht beispielsweise von TiSi&sub2; auf den Siliziumoberflächenbereichen gebildet, die bei Öffnungen in einer Oxidisolierschicht exponiert werden, wonach Wolfram entsprechend dem Schritt (b) unter Verwendung beispielsweise eines Genus 8402 Aufdampf-(CVD)-Reaktors niedergeschlagen wird. Das Wolfram wird in einem Zweischrittverfahren zunächst durch Aufwachsen einer Dicke von 0,4 um unter Verwendung von WF&sub6;, SiH&sub4; und H&sub2; und anschließend durchgehend nach seiner endgültigen Dicke nur mit WF&sub6; und H&sub2; niedergeschlagen. Das Wolfram wird darauf entsprechend dem Schritt (c) unter Verwendung beispielsweise eines Electrotech 600-Plasmaätzsystems mit SF&sub6; zurückgeätzt. Hierdurch bleibt in der Kontaktöffnung im wesentlichen koplanar mit der Oxidschichtoberfläche ein Wolframstöpsel zurück.
- In der besonderen Ausführung nach der Beschreibung in US-A-4 624 864 anhand der Fig. 3, 4, 5, 6, 9 und 10 wird zunächst eine Barriereschicht aus Wolfram oder Titanwolfram auf der Isolierschicht und in den Kontaktöffnungen gebildet. Auf dieser Schicht mit der Bezeichnung "der ersten Leitschicht" in US-A-4 624 864 wird polykristallines Silizium bis zu einer ausreichenden Dicke zur Bildung einer weitgehend planaren oberen Fläche wie im Schritt (b) oben niedergeschlagen. Danach wird das polykristalline Silizium beispielsweise unter Verwendung von SF&sub6; zurückgeätzt, um ein polykristallines Siliziumstöpsel in den Kontaktöffnungen zurückzulassen. Bei dieser Ätzbehandlung dient die dünne Wolfram- oder Titanwolframschicht als Ätzstöpsel, wenn es sich auf die Isolierschicht erstreckt.
- Eine alternative Ausführungsform unter Verwendung einer nachlassenden Planarisierschicht wird ebenfalls in US-A-4 624 864 anhand der Fig. 3 bis 5 und 7 bis 10 beschrieben. Mit diesem Verfahren wird eine Planarisierschicht beispielsweise von Photoresist durch Bedecken des dicken polykristallinen Siliziums angebracht, um eine sogar ebenere obere Fläche vor dem Zurückätzen mit einer Ätzbehandlung unter Verwendung beispielsweise von SF&sub6; und O&sub2; zum Abätzen der ganzen Planarisier- Photoresistschicht und des polykristallinen Siliziums auf der Isolierschicht zu bilden. Abermals dient die dünne Titan- oder/und Wolframschicht als Ätzsperre, um das Ätzen der Isolierschicht zu verhindern.
- Die Verwendung einer derartigen nachlassenden Planarisierschicht zur Bildung von Stöpseln beispielsweise aus Molybdän oder Wolfram ist ebenfalls in EP-A- 0 234 407 beschrieben. Das Molybdän oder das Wolfram ist in der Ablagerung bis zu einer ausreichenden Dicke zum ganzen Füllen der Öffnungen in der Isolierschicht dargestellt, und das durch das Rückätzen gebildete Stöpsel füllt fast ganz die Öffnung aus. Jedoch wird auch in EP-A-0 234 407 erwähnt, daß Teilfüllung möglicherweise ein richtiges Stöpsel für die Verbindung liefert.
- Bei der Arbeit die zur vorliegenden Erfindung führte, haben die Anmelder das Rückätzverfahren für eine leitende Überschicht überprüft, und insbesondere das Rückätzen von Wolfram zum Erzeugen eines Wolframstöpsels, das mit der oberen Fläche der Isolierschicht richtig koplanar ist. Diese weitere Arbeit durch die Anmelder hat ergeben, daß insbesondere, wenn das Verfahren in einem Volumenherstellungszustand implementiert wird, ein ausreichender Planparallelitätsrückgang sich aus verschiedenen Verfahrensinhomogenitäten ergeben kann, wodurch Stufenbedeckungsprobleme für die folgende Schicht oder Schichten entstehen, die auf dem Stöpselmaterial in den Öffnungen und auf der oberen Fläche der Isolierschicht abgelagert wird bzw. werden.
- Der Erfindung liegt die Erkenntnis der Art dieser Probleme sowie die Erkenntnis zugrunde, daß sie selbst in einem Volumenherstellungszustand auf einfache Weise durch Ätzen der Isolierschicht zum Erzeugen einer niedrigeren Oberfläche nach dem Abätzen des ersten Leitmaterials zum Zurücklassen des Stöpselmaterials in den Öffnungen und vor dem Niederschlag des zweiten Materials zur Bildung der folgenden Schicht beseitigbar sind.
- Also wird nach einem ersten Merkmal der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen elektrischer Verbindungen nach einer Unterstruktur als Teil einer integrierten Schaltung vorgesehen, beispielsweise einer VLSI-Halbleiterintegrationsschaltung, mit folgenden Schritten:
- (a) das Anbringen einer elektrisch isolierenden Schicht mit Öffnungen für die elektrischen Verbindungen auf einer Oberfläche der Unterstruktur,
- (b) das Ablagern von wenigstens erstem elektrisch leitendem Material auf der oberen Fläche der Isolierschicht und in den Öffnungen, wobei der Niederschlag bis zu einer ausreichenden Dicke zum Füllen der Öffnungen und ausreichend zum Anbringen einer weitgehend planaren oberen Fläche für das erste leitende Material eine weitgehend planare obere Fläche durchgeführt wird, die sich sowohl über die Isolierschicht als auch über die Öffnungen darin erstreckt, (c) das Ausführen einer Ätzbehandlung an der planaren oberen Fläche zum Rückätzen des ersten Leitmaterials durch eine ausreichende Dicke zum Entfernen des ersten Leitmaterials über die obere Fläche der Isolierschicht, während das erste Leitmaterial in den Öffnungen zurückgelassen wird, und (d) das anschließende Ablagern eines zweiten elektrisch leitenden Materials auf dem ersten Leitmaterial und auf der oberen Fläche der Isolierschicht, um zusammen mit dem ersten Leitmaterial in den Öffnungen wenigstens einen Teil der elektrischen Verbindungen nach der Unterstruktur anzubringen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß die Isolierschicht im Schritt (a) bis zu einer größeren Dicke als gewünscht für die Endstruktur gebildet wird, und daß nach dem Rückätzen des ersten Leitmaterials im Schritt (c) und vor dem Ablagern des zweiten Leitmaterials im Schritt (d) wenigstens einen folgenden Schritt ausgeführt wird: (e) das Unterwerfen der oberen Fläche der Isolierschicht an eine Ätzbehandlung, wobei die Isolierschicht mit einer größeren Geschwindigkeit als das erste Leitmaterial geätzt wird, um eine neue obere Fläche der Isolierschicht auf einem Niveau zu bilden, der niedriger ist als oder im wesentlichen gleich den oberen Flächen des ersten Leitmaterials in den Öffnungen in der Isolierschicht.
- Nach einem zweiten Merkmal der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung angegeben (beispielsweise einer VLSI-Halbleiterschaltung), in der nach dem Herstellen einer Unterstruktur als Teil der Anordnung elektrische Verbindungen nach der Unterstruktur unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem ersten Merkmal hergestellt werden.
- Nach einem dritten Merkmal der Erfindung wird eine integrierte Schaltung geschaffen, die unter Verwendung eines Verfahrens entsprechend dem ersten und/oder dem zweiten Merkmal der Erfindung hergestellt ist.
- Auf diese Weise haben die Anmelder gefunden, daß durch verschiedene Verfahrensinhomogenitäten ein wesentlicher Teil des ersten Leitmaterials von den oberen Teilen wenigstens einiger Öffnungen mit dem Ätzschritt (c) entfernbar sind, so daß an den Rändern dieser Öffnungen eine Abwärtsstufe entsteht. Durch das Ätzen der Isolierschicht im Schritt (e) wird eine neue obere Fläche auf einem Pegel niedriger als oder im wesentlichen gleich den oberen Flächen des Leitmaterials in den Öffnungen gebildet, so daß eine Aufwärtsstufe oder im wesentlichen keine Stufe auf den Rändern der Öffnungen erscheint. Die Anmelder haben gefunden, daß sich im Niederschlag des Materials für die folgende Leitschicht auf diesen Rändern weniger Bedeckungsprobleme bei den Aufwärtsstufen als bei den großen Abwärtsstufen ergeben. Die Bildung der neuen oberen Fläche der Isolierschicht im Schritt (e) kann auch eine Verbesserung der Güte der Isolatorschnittstelle im Verbindungssystem der integrierten Schaltung ergeben.
- Diese Vorteile können ohne nachlassende Planarisierschicht erhalten werden.
- Jedoch kann eine nachlassende Planarisierschicht auf vorteilhafte Weise in einem erfindungsgemäßen Verfahren ausgenutzt werden. Also kann eine nachlassende Planarisierschicht zum Erhalten einer glätteren, ebeneren Fläche für die Isolierschicht unter Einsatz einer Ätzbehandlung im Schritt (e) erhalten werden, die sonst eine rauhe neue Oberfläche ergeben würde. Weiter kann unter bestimmten Umständen mit schräg verlaufenden Wänden der Öffnungen und in Abhängigkeit davon, wie anisotrop die Ätzbehandlung des Schrittes (e) ist, die Isolierschicht an den exponierten Rändern der Öffnungen tiefer geätzt werden und dies kann schmale Risse ergeben, die in der Isolierschicht neben dem ersten Leitmaterial in den Öffnungen gebildet werden. Risse können auch durch das Ätzen einer an den Wänden der Öffnungen exponierten Adhäsionsschicht gebildet werden. Das Anbringen einer nachlassenden Planarisierschicht zum Rückätzen der Isolierschicht kann zum Überwinden oder zum Reduzieren derartiger Probleme benutzt werden, die sonst auftreten könnten. Also ist ein erfindungsgemäßes Verfahren weiter dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schritten (c) und (e) wenigstens ein Niederschlagschritt für ein weiteres Material auf der oberen Fläche der Isolierschicht und auf der ersten Leitschicht in den Öffnungen zu einer ausreichenden Dicke zur Bildung einer weitgehend planaren oberen Fläche des weiteren Materials ausgeführt wird, wobei das weitere Material im Schritt (e) entfernt wird. Für einen besonders einfachen Zustand werden das Material und die Ätzbehandlung des Schritts (e) vorzugsweise derart gewählt, daß das weitere Material mit einer Geschwindigkeit weggeätzt wird, die im wesentlichen gleich der der Isolierschicht oder wenigstens vorzugsweise näher bei der der Isolierschicht liegt als bei der des ersten Leitmaterials. Nach Bedarf kann das weitere Material im Schritt (e) bei einer geringeren Geschwindigkeit geätzt werden als das Isolierschichtmaterial. Das Photoresist ist ein besonders geeignetes Material zur Verwendung für die nachlassende weitere Schicht, insbesondere für eine dicke Schicht, obgleich weitere Planarisierwerkstoffe, wie z. B. Polyimid und aufgesponnenes Glas stattdessen verwendbar sind.
- Erfindungsgemäße Verfahren können mit einer großen Auswahl von Leit- und Isolierwerkstoffen für das elektrische Verbindungssystem einschließlich von Mehrfachpegeln der Verbindung mit denselben oder verschiedenen Werkstoffen bei verschiedenen Pegeln verwendet werden. Wolfram und auf Wolfram basierende Metallzusammensetzungen sind besonders wirksame Füllwerkstoffe zum Füllen der Öffnungen, sogar wenn die Öffnungen Submikronbreite haben. Siliziumdioxid ist ein besonders geeignetes Material für die Isolierschicht sowohl in bezug auf die gut entwickelten Prozeßtechnologien für die Züchtung oder Ablagerung und seine Definition als auch hinsichtlich die leichtere Reproduzierbarkeit der Ätzung beim Bilden der neuen oberen Fläche im Ätzbehandlungsschritt (e). Daher enthält in einem besonders geeigneten elektrischen Verbindungssystem das erste Leitmaterial Wolfram und die Isolierschicht enthält Siliziumdioxid wenigstens neben der oberen Fläche. Das erste Leitmaterial kann eine dünne Schicht aus einem anderen Metall oder aus einer anderen Legierung enthalten, das bzw. die wenigstens im Bereich der Öffnung vor dem Niederschlag des Wolframs angebracht ist. Diese andere Metallschicht kann als Adhäsionsschicht für das Wolfram in den Öffnungen oder/und als Diffusionsbarriereschicht oder/und als Niederkontaktwiederstandsschicht nach der Unterstruktur dienen. Titan ist ein besonders geeignetes Material für diese Zwecke, insbesondere in bezug auf seine chemische Verbindung mit Sauerstoff, so daß diese dünne Schicht vorzugsweise Titan enthält, beispielsweise als legiertes Titansilicid zum Kontaktieren eines Siliziumgebiets in der Unterstruktur oder beispielsweise als zerstäubtes Titanwolfram zur Bildung einer Zwischenadhäsionsschicht.
- Erfindungsgemäß sind die Isolierschichtdicke und die Tiefe der Öffnungen in den Schritten (a), (b)und (c) größer als in der Endstruktur. In vielen Schaltungen, in denen die Erfindung angewandt wird, können die Öffnungen eine Breite haben, die weniger ist als 1 um und weniger als die Dicke der Isolierschicht wenigstens in den Schritten (a), (b) und (c). Zum Erleichtern eines guten Ausfüllens kleiner Öffnungen im Schritt (b), sogar bei Verwendung von Wolframmaterial, ist die Tiefe jeder Öffnung in den Schritten (a) und (b)vorzugsweise kleiner als das 1,7-Fache ihrer Breite. Um zuverlässige Beseitigung großer Abwärtsstufen in schmale Öffnungen zu gewährleisten, kann das Isolierschichtmaterial im Schritt (e) über eine Strecke abgeätzt werden, die größer ist als ein Viertel der Tiefe wenigstens einer der Öffnungen. Jedoch ist oft eine zu große Strecke unerwünscht, da sonst Isolierprobleme und/oder Streukapazitätsprobleme auftreten, oder weil eine zu starke Anfangsschichtdicke erforderlich ist. Daher ist diese Strecke, über die das Isolierschichtmaterial im Schritt (e) weggeätzt wird, vorzugsweise kürzer als die halbe Dicke der Isolierschicht in den Schritten (a), (b) und (c). In vielen Schaltungen, in denen die Erfindung angewandt wird, kann es vorteilhaft sein, daß unter Berücksichtigung dieser Erwägungen die Isolierschicht in den Schritten (a), (b) und (c) dicker als 1 um ist.
- Diese und weitere Eigenschaften nach der Erfindung werden in spezifischen Ausführungsbeispielen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
- Fig. 1 eine teilweise perspektivische Teilquerschnittsdarstellung einer Isolierschicht auf einer Unterstruktur in einer Herstellungsstufe für eine integrierte Halbleiterschaltung mit einem erfindungsgemäßen Verfahren,
- Fig. 2 bis 5 Querschnittsansichten des Teiles der integrierten Schaltung nach Fig. 1 in verschiedenen Stufen ihrer Herstellung,
- Fig. 6 eine teilweise perspektivische Teilquerschnittsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer weiteren Stufe ihrer Herstellung,
- Fig. 7 eine Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels der Schichtstruktur um eine vergrößerte Ansicht des Stöpsels 4B in Fig. 2, 3 und 5 herum,
- Fig. 8 eine Querschnittsansicht eines Teils einer integrierten Schaltung mit einem Mehrpegelverbindungssystem nach der Herstellung mit dem vorliegenden Erfindung, und
- Fig. 9 eine Querschnittsansicht eines Teils der Schaltung nach Fig. 8 zur Veranschaulichung einer möglichen Stufe in ihrer Herstellung.
- Es sei bemerkt, daß die Figuren rein schematisch und nicht maßstabgerecht sind. Die relativen Abmessungen und Verhältnisse der Teile dieser Figuren (insbesondere in der Richtung der Dicke) wurden der Deutlichkeit und der Einfachheit halber in der Zeichnung übertrieben oder verkleinert dargestellt. Dieselben (oder damit zusammenhängende) Bezugszeichen, die in einem Ausführungsbeispiel verwendet werden, werden allgemein zur Bezugnahme auf entsprechende oder ähnliche Teile in anderen Ausführungsbeispielen benutzt.
- In Fig. 1 bis 6 ist ein erfindungsgemäßes spezifisches Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung unter Anwendung eines Herstellungsverfahrens für elektrische Verbindungen nach einer Unterstruktur 10 der integrierten Schaltung dargestellt. Dieses spezifische Verfahren umfaßt folgende Schritte:
- (a) das Anbringen einer elektrisch isolierenden Schicht 1 mit Öffnungen 2 auf einer Oberfläche der Unterstruktur 10 für die elektrischen Verbindungen, siehe Fig. 1;
- (b) das Ablagern eines ersten elektrisch leitenden Materials 4 auf der oberen Fläche 3 des Isolierschicht 1 und in den Öffnungen 2 bis zu einer ausreichenden Dicke zur Bildung einer weitgehend planaren oberen Fläche 5 aus dem ersten Leitmaterial 4 entsprechend Fig. 2;
- (c) das Wegätzen des ersten Leitmaterials 4 bis zu einer ausreichenden Dicke zum Entfernen des ersten Leitmaterials 4 auf der oberen Fläche 3 der Isolierschicht, während das erste Leitmaterial 4A, 4B (Fig. 3) in den Öffnungen 2 zurückbleibt, und
- (d) das anschließende Niederschlagen eines zweiten elektrisch leitenden Materials (34 in Fig. 6, oder 14 in Fig. 8) auf dem ersten Leitmaterial 4A, 4B und auf der oberen Fläche der Isolierschicht 1 zum Anbringen wenigstens eines Teils der elektrischen Verbindungen der integrierten Schaltung zusammen mit dem ersten Leitmaterial 4A, 4B in den Öffnungen 2.
- Erfindungsgemäß wird zwischen den Schritten (c) und (d) wenigstens ein folgender Schritt durchgeführt: (e) das Durchführen einer Ätzbehandlung an der oberen Fläche 3 der Isolierschicht 1, wobei diese Ätzbehandlung die Isolierschicht 1 bei einer höheren Geschwindigkeit als das erste Leitmaterial 4A, 4B ätzt, um eine neue obere Fläche 9 der Isolierschicht 1 (Fig. 5) auf einem Pegel zu bilden, der niedriger als oder im wesentlichen gleich den oberen Flächen des ersten Leitmaterials 4A, 4B in den Öffnungen 2 in der Isolierschicht 1 ist. Der Niederschlagsschritt (d) wird dabei auf dieser neuen Oberfläche 9 durchgeführt.
- Die Unterstruktur 10 nach Fig. 1 kann beispielsweise ein Halbleitersubstrat mit dotierten Zonen verschiedener Leitfähigkeiten und Leitfähigkeitstypen enthalten, die durch Dotierungsmittelimplantation und/oder durch Diffusion auf bekannte Weise gebildet werden können. Diese Zonen bilden einen Teil der Schaltelemente der integrierten Schaltung. In Fig. 7 ist ein Beispiel einer für eine integrierte Siliziumschaltung geeigneten besonderen Form dargestellt, in der eine dotierte Zone 40 im Kontakt mit einer Metallelektrode 4B mit einer Zwischensilicidschicht 42 zum Reduzieren des Kontaktwiderstands dargestellt ist. Die Zone 40 kann einen p-n-Übergang nach dem benachbarten Teil 41 des Siliziumsubstrats und beispielsweise eine Source- oder Drainzone eines MOS-Transistors mit einer Isolierschicht 43 bilden. Die dotierten Zonen, wie z. B. die Zone 40, können auf bekannte Weise durch Dotierungsmittelimplantation oder/und Diffusion in dem Siliziumsubstrat 10 gebildet werden. Die Titansilicidschicht wird dabei auf bekannte Weise auf exponierten Siliziumoberflächenbereichen gebildet, wonach ein oberer Teil der Isolierschicht 1 abgelagert werden kann. Auf diese Weise kann die Isolierschicht 1 darin eingebettete Gate-Elektroden 43 aus polykristallinem Silizium oder aus einem anderen Leitmaterial enthalten. Eine VLSI- Schaltung enthält viele derartiger MOS-Transistoren und/oder anderer Schaltungselemente. In Fig. 8 und 9 sind weitere dotierte Zonen 45 und 46 in der Unterstruktur 10 dargestellt und ist weiter die Implementierung der Erfindung auf verschiedenen Unterstrukturen 10A und 10B veranschaulicht.
- Auf einer Oberfläche des Substrats 10 wird die Isolierschicht 1 nach Fig. 1 mit Kontaktöffnungen 2 angebracht. Die Schicht 1 kann eines oder mehrere Isoliermaterialien enthalten und in einem oder mehreren Schritten angebracht werden. Also bei einem Siliziumsubstrat 10 kann die Schicht 1 thermisch gezüchtetes Siliziumdioxid wenigstens mit teilweisem Einsatz (in der Figur nicht dargestellt) in der Siliziumsubstratoberfläche durch örtliche Oxidierung des Siliziums enthalten. Die Öffnungen 2 können auf diese bekannte Weise durch die örtliche Oxidierungsmaske definiert werden. Jedoch kann die Schicht 1 zusätzlich oder auf andere Weise niedergeschlagenes Siliziumdioxid oder anderes Isoliermaterial (beispielsweise Siliziumnitrid) enthalten, das auf bekannte Weise durch Aufdampfablagerung gezüchtet wurde, wonach die Öffnungen 2 in einem photolithographischen und Ätzschritt angebracht werden. Bei einer VLSI-Schaltung können die Kontaktöffnungen 2 einen runden Querschnitt (vielleicht sogar fast kreisförmigen Querschnitt) mit einer Breite von Mikrometer- oder Submikrometerabmessung (d. h. etwa oder weniger als 1 Mikrometer (um) in Durchmesser) und mit einem Geometrieverhältnis von etwa 1 (d. h. ein Verhältnis der Tiefe zur Breite von etwa 1) enthalten. Die vorliegende Erfindung kann zum Füllen der Öffnungen 2 mit einer Breite weniger als der Dicke der Isolierschicht 1 angewandt werden. Erfindungsgemäß sind die Dicke der Isolierschicht 1 und die Tiefe der Öffnungen 2 in der Stufe nach Fig. 1 größer als für die Endstruktur verlangt wird (Fig. 6 oder Fig. 8). In einem spezifischen Beispiel können die Kontaktöffnungen 2 nach Fig. 1 einen Durchmesser von 0,9 um und eine Tiefe von 1,5 um besitzen. Wie in Fig. 7 dargestellt, können die Wände der Öffnungen 2 etwas geneigt sein, so daß die Breite der Öffnungen 2 mit der Höhe ansteigt, beispielsweise von 0,9 um an der Oberfläche des Substrats 10 auf etwa 1,2 um an der oberen Fläche 3 der Isolierschicht 1 mit einer Dicke von 1,5 um.
- In Fig. 2 ist die Struktur nach dem Niederschlagsschritt (b) veranschaulicht. Wolfram wird vorteilhaft als das Leitmaterial 4 gewählt, da dieses Material das Ausfüllen tiefer Öffnungen 2 mit Submikronbreite erleichtert. Das Wolfram kann auf bekannte Weise abgelagert werden, beispielsweise unter Verwendung des chemischen Aufdampfsystems nach der Beschreibung in dem bereits erwähnten Artikel von Ellwanger et al. Der Niederschlag kann fortgesetzt werden, bis das Wolfram 4 eine Dicke beispielsweise von 0,8 um oder mehr über der Oberfläche 3 der Isolierschicht 1 im spezifischen Beispiel mit den Öffnungen 2 von 0,9 um Durchmesser und 1,5 um Tiefe besitzt. In diesem spezifischen Beispiel ist die Änderung in der Planarität der Wolframoberfläche 5 auf der Schicht 1 und auf den Öffnungen 2 typisch geringer als 0,2 um.
- Nach diesem sog. Blanket-Niederschlag des Wolframs wird im Schritt (c) eine Blanket-Rückätzung ausgeführt, die die Struktur nach Fig. 3 ergibt. Dieses Rückätzen kann auf bekannte Weise durchgeführt werden, beispielsweise unter Verwendung des Plasmaätzsystems nach der Beschreibung in der bereits erwähnten Veröffentlichung von Ellwanger et al. Zum Gewährleisten einer vollständigen Beseitigung des Wolframs 4 von der oberen Fläche 3 der Isolierschicht 1 (insbesondere in einem Volumenherstellungsverfahren) ist es vorteilhaft, die Ätzbehandlung etwas länger fortzusetzen, so daß die zurückbleibenden Wolframstöpsel 4A und 4B in den Kontaktöffnungen 2 sich ein wenig unter dem Pegel der Oberfläche 3 befinden, beispielsweise etwa 0, 1 um oder 0,2 um darunter. Jedoch haben die Anmelder bei dieser Durchführung festgestellt, daß in einigen Öffnungen 2 ein wesentlicher oberer Teil des Wolframstöpsels (beispielsweise für den Stöpsel 4A in Fig. 3) entfernt ist. Dies scheint sich aus mehreren Faktoren zu ergeben, von denen die folgenden wenigstens zu bestimmten Zeiten wesentlich zu sein scheinen: (a) Inhomogenität im niedergeschlagenen Wolframmaterial 4, (b) Rauheit der niedergeschlagenen Schichtoberfläche 5, (c) Inhomogenität im Rückätzverfahren, und (d) örtliche Ladungseffekte, die eine viel größere Ätzgeschwindigkeit für örtliche Bereiche von Wolfram (wie z. B. die Stöpsel 4A, umgeben von einer Isolierfläche) als für einen größeren Oberflächenbereich von Wolfram darstellen, wenn die Öffnungen noch nicht exponiert sind. Im spezifischen Beispiel nach obiger Beschreibung beim Rückätzen von 0,8 um Wolfram oder mehr wurden Abwärtsstufenhöhen zwischen etwa 0, 1 um bis 0,6 um in Öffnungen 2 von 0,9
- um Durchmesser und 1,5 um Tiefe festgestellt. Normalerweise ist eine Abwärtsstufe von etwa 0, 1 um oder gar 0,2 um zulässig. Jedoch können derartige große Abwärtsstufen von etwa 0,5 um oder mehr in Submikronöffnungen 2 Stufenabdeckprobleme für die folgende Schicht des niedergeschlagenen Materials im Verbindungssystem der integrierten Schaltung bilden, wenn diese Schicht direkt auf die Struktur nach Fig. 3 abgelagert werden müßte.
- Erfindungsgemäß wird dieses Stufenabdeckproblem durch die Ausführung des Ätzschrittes (e) beseitigt. In der Form nach Fig. 4 und 5 wird zunächst eine nachlassende Planarisierschicht 7 durch Ablagerung eines weiteren Materials (beispielsweise Photoresist) auf der oberen Fläche 3 der Isolierschicht 1 und auf dem ersten Leitmaterial 4A, 4B in den Öffnungen 2 bis zu einer ausreichenden Dicke zur Bildung einer weitgehend planaren oberen Fläche 8 des weiteren Materials 7 angebracht. Wenn das Material 7 eine Ätzbehandlung im Schritt (e) erfährt, wird es mit einer Geschwindigkeit geätzt, die etwa die gleiche ist oder wenigstens viel näher bei der der Isolierschicht 1 als bei der des ersten Leitmaterials 4A, 4B liegt. Das Photoresist ist ein insbesondere geeignetes Material, das auf übliche Weise zum Anbringen einer sehr ebenen Oberfläche 8 auf der Struktur nach Fig. 3 gesponnen werden kann, und Plasmaätzbehandlungen für Photoresist sind derart gut entwickelt worden, daß sie Ätzgeschwindigkeiten nahe bei der für Siliziumdioxid erreichen. Im spezifischen oben erwähnten Beispiel, in dem die Höhen der Abwärtsstufen für Wolframstöpsel 4A und 4B in verschiedenen Öffnungen 2 von 0,1 um nach 0,6 um schwanken, kann das Photoresist bis zu einer Dicke beispielsweise von etwa 1 um oder mehr angebracht werden und seine Oberfläche 8 kann eine unbemerkbare Planaritätsänderung auf der Isolierschicht 1 und auf den Wolframstöpseln 4A und 4B aufweisen.
- Die Struktur nach Fig. 4 erfährt jetzt die Ätzbehandlung des Schrittes (e) zum Wegätzen des Planarisiermaterials 7 und eines Oberflächenteils des Isoliermaterials 1 zur Bildung einer neuen oberen Fläche 9 der Isolierschicht 1 auf einem Pegel, der im wesentlichen gleich dem oder niedriger als die oberen Flächen des ersten Leitmaterials 4A, 4B in den Öffnungen 2 ist, wie in Fig. 5 veranschaulicht. Dies kann unter Verwendung einer bekannten Plasmaätzbehandlung durchgeführt werden, beispielsweise mit einem Plasma von CF&sub4;, dem zum Ätzen des Photoresists 7 auch Sauerstoff zugegeben wird. Unter Ausführung einer derartigen Ätzbehandlung (CF&sub4; und O&sub2; und danach CF&sub4; allein) können Ätzgeschwindigkeiten von etwa 10 nm·s&supmin;¹ (Nanometer in der Sekunde) sowohl für das Photoresist 7 als auch für eine Siliziumdioxidfläche der Schicht 1 erreicht werden. Die Ätzgeschwindigkeit ist weniger als 1 nm·s&supmin;¹ für Wolframstöpsel 4A und 4B. Im oben erwähnten spezifischen Beispiel, in dem Abwärtsstufen bis zu 0,6 um vorhanden sein können, kann eine Dicke von etwa 0,5 um des Siliziumdioxids von der Oberfläche 3 der Isolierschicht 1 zur Bildung der neuen Oberfläche 9 entfernt werden. Diese Abnahme von etwa 0,5 um wird bei der Bestimmung der Dicke der ursprünglich angebrachten Isolierschicht 1 berücksichtigt, um zu gewahrleisten, daß eine richtige Dicke in Fig. 5 zurückbleibt (sowohl über dem Substrat 10 als auch über einer eingebetteten Gate-Elektrode 43), um richtige Isolierung und Reduktion beispielsweise von Streukapazitäten zu versorgen. Durch dieses Verdünnen der Isolierschicht 1 sind die Wolframstöpsel 4A, die die maximale Abwärtsstufe in Fig. 3 enthielten, jetzt nahezu koplanar mit der Isolierschichtoberfläche 9, während die anderen Wolframstöpsel 4B wie Stehbolzen über der Oberfläche 9 ausragen. Einige der Stöpsel 4A können kleine Abwärtsstufen zurückhalten, beispielsweise von 0,1 um oder 0,2 um im angegebenen spezifischen Beispiel.
- In Fig. 6 ist ein Beispiel einer Verbindungsstruktur dargestellt, die aus der Struktur nach Fig. 5 durch Ablagern einer Schicht eines zweiten Leitmaterials und anschließender Mustergabe unter Verwendung photolithographischer und Ätzschritte zur Bildung von Leiterspuren 34A und 34B gebildet werden kann, die an die Wolframstöpsel 4A und 4B grenzen. Die Leiterspuren 34A und 34B können beispielsweise aus Aluminium bestehen, von dem die Anmelder festgestellt haben, daß sie auf richtige und zuverlässige Weise zum Bedecken der Abwärtsstufen von etwa 0,6 um bei submikronbreiten Wolframstehbolzen 4B abgelagert werden können, während große Schwierigkeiten beim Niederschlagen von Aluminium auf Abwärtsstufen von 0,6 um von der Isolierschichtfläche 3 nach den Wolframstöpseln 4A erfahren wurden. In einer einfachen integrierten Schaltung kann dieses Leitmaterial 34 den höchsten Verbindungspegel nach einem Siliziumschaltungssubstrat 10 bilden. Jedoch sind normalerweise zwei oder mehr Verbindungspegel auf dem Substrat 10 vorhanden, von denen ein Beispiel anhand der Fig. 8 beschrieben wird. Obgleich verschiedene Werkstoffe (d. h. Wolfram und Aluminium) bisher für die Schichten 4 und 34 nach Fig. 6 beschrieben wurden, soll weiter klar sein, daß dasselbe Metall oder dieselbe Metallzusammensetzung (mit Ausfüllfähigkeit für die submikronbreiten Öffnungen 2) sowohl für die ersten als auch die zweiten Leitmaterialien 4 und 34 nach Bedarf verwendbar ist. Weiter können, wie in Fig. 7 veranschaulicht, diese Werkstoffe selbst Mehrfachschichten aus verschiedenen Leitmaterialien sein.
- Also ist in Fig. 7 ein Beispiel einer Mehrschichtstruktur zum Kontaktieren einer dotierten Zone 40 in einem Siliziumsubstrat 41 dargestellt. Eine dünne Schicht beispielsweise aus Titan wird mittels Kathodenzerstäubung auf der Oberfläche der Isolierschicht und auf den exponierten Siliziumoberflächenbereichen abgelagert, und anschließend wird die Struktur zum Bilden einer Titansilicidkontaktschicht 42 in den Siliziumoberflächenbereichen schnell geheizt. Das restliche Titan auf der Isolierschicht kann durch Ätzen in einer Lösung beispielsweise von Wasserstoffperoxid und Ammoniumhydroxid in Wasser entfernt werden. Das Ablagern durch Kathodenzerstäubung, die schnellen thermischen Glüh- und Ätzverfahren nach der Beschreibung in Ellwanger et al Konferenzprotokoll kann zur Bildung dieser Silicidkontaktschicht 42 benutzt werden, wonach der obere Teil der Isolierschicht 1 niedergeschlagen und die Öffnungen 2 gebildet werden.
- Darauf kann als der erste Teil des ersten Leitmaterials 4 eine Adhäsionsschicht 44 auf der Isolierschicht 1 und in den Öffnungen 2 abgelagert werden, um die Adhäsion des anschließend niedergeschlagenen Wolframs am Isolierschichtmaterial zu verbessern. Eine derartige Adhäsionsschicht 44 kann beispielsweise Titan oder Titanwolfram sein und kann entsprechend der Beschreibung im Konferenzprotokoll von Ellwanger et al durch Kathodenzerstäubung abgelagert werden. Darauf ist im Ätzschritt (c) die Ätzbehandlung derart, daß sowohl die dicke aufliegende Wolframschicht als auch die Titan- oder Titanwolframschicht 44 über die Oberfläche 3 der Isolierschicht 1 entfernt werden. Das SF&sub6;-Ätzsystem nach der Beschreibung im Konferenzprotokoll von Ellwanger et al kann angewandt werden. Beide Schichten können in einem Schritt entfernt werden oder die dicke Wolframschicht kann in einer Ätzbehandlung und die unterliegende dünne Titan- oder Titanwolframschicht 44 kann in einer getrennten folgenden Behandlung entfernt werden. Die gestrichelte Linie 9 bezeichnet die neue Oberfläche, nach der die Isolierschicht 1 im folgenden Ätzschritt (e) verdünnt wird.
- In Fig. 8 ist ein Mehrpegelverbindungsplan aus der Basisstruktur nach Fig. 5 dargestellt und auch sind in dieser Figur einige weitere durchzuführende Änderungen veranschaulicht. Also beispielsweise brauchen die Öffnungen 2 in der Isolierschicht 1, die mit dem ersten Leitmaterial 4 gefüllt sind, sich nicht durch die ganze Dicke der Isolierschicht 1 auf dem Substrat 10 zu erstrecken. Die Öffnung 2c in Fig. 8 erstreckt sich nur durch den oberen Teil der Dicke der Isolierschicht zum Verbinden nach der eingebetteten Gate-Schicht 43. Also enthält die Unterstruktur für die Kontaktöffnung 2c die Gate-Schicht 43 und den unterliegenden Teil der Isolierschicht 1. Die Öffnung 2c wird in den selben Schritten wie die anderen Öffnungen 2 erzeugt und wird mit einem Wolframstöpsel 4c in den selben Schritten wie die Wolframstöpsel 4A und 4B ausgefüllt.
- In der Struktur nach Fig. 8 werden die Kontaktstöpsel 4A, 4B, 4C usw. durch Leiterspuren kontaktiert, von denen nur zwei dargestellt sind, d. h. die Spuren 14A und 14B. Diese Spuren 14A und 14B usw. werden durch Leitstöpsel 24A usw. in Durchgangsöffnungen 22 nach einem oberen Muster von Leiterspuren 34A usw. verbunden. Die Schritte (a) bis (e) nach der Erfindung können zum Herstellen der Verbindungen an diesen Durchgangsöffnungen 22 benutzt werden, wobei die Unterstruktur 10B die unterliegende Isolierschicht und die Leitschichtstruktur 11, 14,1, 4 sowie das Substrat 10 enthalten, und dabei ist das erste Leitmaterial mit 24, die Isolierschicht mit 21, ihre neue rückgeätzte Oberfläche mit 29 und das zweite Leitmaterial mit 34 bezeichnet. Die Leiterspuren 14A usw. können genauso wie die Spuren 34A und 34B nach Fig. 6 durch Ablagerung und photolithographische und Ätzschritte erzeugt werden, wonach die Isolierschicht 11 niedergeschlagen und anschließend über die Spuren 14A usw. durch Anwendung einer planarisierenden Ätztechnik abgeätzt werden. Jedoch können die Schritte (a) bis (e) nach der Erfindung sogar zum Herstellen der Leiterspuren 14A, 14B usw. in den Öffnungen 12A, 12B, usw. in der Isolierschicht 11 verwendet werden. Dies wird nachstehend anhand der Fig. 9 erläutert.
- In Fig. 9 ist eine Zwischenstufe in der Herstellung veranschaulicht, in der eine Isolierschicht 11 mit Öffnungen 12A und 12B auf der Unterstruktur 10A vorhanden ist. In einem spezifischen Beispiel kann die Isolierschicht 11 in dieser Stufe eine Dicke von etwa 1,5 um haben. Die Öffnungen 12A und 12B unterscheiden sich von den gerundeten Öffnungen 2 darin, daß diese Öffnungen 12A und 12B eine längliche Form mit einer Breite von etwa 1 um oder weniger in einer Abmessung (senkrecht zur Ebene der Fig. 9) und eine Lange von mehreren Mikrometern in der Längsabmessung haben (durch die der Querschnitt der Fig. 9 genommen ist). Die Blanket-Ablagerung im Schritt (b) erfolgt zur Bildung einer Schicht aus erstem Leitmaterial 14 auf der oberen Fläche 13 der Isolierschicht 11 und in den Öffnungen 12A und 12B. Dieses Material 14 kann beispielsweise eine Dicke von etwa 1 um oder mehr haben und hat eine weitgehend planare Oberfläche 15. Darauf wird der Ätzschritt (c) zum Entfernen des Materials 14 über die Oberfläche 13 durchgeführt, wobei es in Spurform 14A und 14B in den länglichen Öffnungen 12A und 12B zurückbleibt. Darauf wird der Ätzschritt (e) zum Rückätzen der Isolierschicht 11 und zur Bildung einer neuen oberen Fläche 19 (siehe Fig. 8) auf einem Pegel durchgeführt, der niedriger ist als oder im wesentlichen gleich den oberen Flächen des ersten Leitmaterials, die die Spuren 14A und 14B in den Öffnungen 12A und 12B bilden. Anschließend wird im Schritt (d) ein zweites Leitmaterial zur Bildung der Durchgangsverbindungen 24A usw. nach den Leiterspuren 14A und 14B niedergeschlagen.
- Es ist klar, daß viele weitere Abwandlungen möglich sind. Also insbesondere wenn eine zu ätzende Schicht aus mehreren Teile mit verschiedenen Zusammensetzungen besteht, kann jeder Ätzschritt (c) und (e) in Stufen mit verschiedenen oder geänderten Ätzmitteln für die verschiedenen Zusammensetzungen durchgeführt werden, oder beispielsweise mit einem schnellen Ätzmittel für die einleitenden Ätzstufen mit folgendem anderem oder geändertem Ätzmittel, daß dasselbe Material langsamer wegätzt und eine glättere Endfläche erzeugt. Obgleich meist bezug auf Plasmaätzverfahren genommen wird, sei bemerkt, daß andere Formen sowohl von Trockenätzen als auch von Naßätzen verwendbar sind. Also kann beispielsweise reaktives Ionenätzen benutzt werden oder sogar Ionenfräsen, was im wesentlichen ein Kathodenzerstäubungsverfahren ist, wobei kein chemischer Angriff ausgeführt wird. Bei der Durchführung der Schritte (a) bis (e) nach der Erfindung zum Herstellen der Leiterspuren 14A, 14B usw. in den länglichen Öffnungen 12A, 12B usw. und Durchgangsstöpsel 24A usw. in Durchgangsöffnungen 22 sei bemerkt, daß Adhäsionsverbesserungsschichten, wie z. B. die Schicht 44, auf vorteilhafte Weise sowohl für die Spuren 14A, 14B usw. als auch für die Stöpsel 24A usw. aufgenommen werden, und die neuen Flächen 19 und 29 der Isolierschichten 11 und 21 können in einer Ätzbehandlung erzeugt werden, die auch das Wegätzen einer nachlassenden Planarisierschicht, wie z. B. die Schicht 7, umfaßt.
- Erfindungsgemäße Verfahren sind besonders vorteilhaft für integrierte Halbleiterschaltungen mit Kontakt- und Durchgangsöffnungen auf Submikronbreite. Derartige Schaltungen können mit Substraten 10 aus Silizium oder beispielsweise aus Galliumarsenid hergestellt werden. Jedoch läßt sich die Erfindung in der Herstellung anderer integrierten Schaltungen verwenden, beispielsweise der Schaltungsmustern bei der Integration in einer Flüssigkristallanzeigeanordnung oder einer oberflächen-akustischen Wellenanordnung oder in manchen Magnetblasenanordnungen, die elektrische Verbindungen nach einer Unterstruktur erfordern. Aus der Beschreibung lassen sich weitere Abwandlungen ableiten, die dem Fachmann geläufig sind. Derartige Abwandlungen können weitere Merkmale umfassen, die bereits im Entwurf und in der Herstellung integrierter Schaltungen und weiterer Anordnungen, ihrer Verbindungssysteme und weiterer Bauteile bekannt sind, und die statt oder zusätzlich zu bereits beschriebenen Merkmalen verwendbar sind.
Claims (11)
1. Verfahren zum Herstellen elektrischer Verbindungen nach einer
Unterstruktur als Teil einer integrierten Schaltung, wobei das Verfahren folgende Schritte
umfaßt: (a) das Anbringen einer elektrisch isolierenden Schicht mit Öffnungen auf
einer Oberfläche der Unterstruktur für die elektrischen Verbindungen, (b)das Ablagern
wenigstens eines ersten elektrisch leitenden Materials auf der oberen Fläche der
Isolierschicht und in den Öffnungen, wobei der Niederschlag bis zu einer ausreichenden
Dicke zum Ausfüllen der Öffnungen und ausreichend zum Anbringen einer weitgehend
planaren oberen Fläche für das erste Leitmaterial durchgeführt wird, wobei diese obere
Fläche sich sowohl über die Isolierschicht als auch über die darin befindlichen
Öffnungen erstreckt, (c) das Durchführen einer Ätzbehandlung an der planaren oberen
Fläche zum Rückätzen des ersten Leitmaterials durch eine ausreichende Dicke zum
Entfernen des ersten Leitmaterials über die obere Fläche der Isolierschicht, während das
erste Leitmaterial in den Öffnungen zurückbleibt, und (d) anschließend das
Niederschlagen eines zweiten elektrisch leitenden Materials auf dem ersten Leitmaterial und
auf der oberen Fläche der Isolierschicht, um zusammen mit dem ersten Leitmaterial in
den Öffnungen wenigstens teilweise die elektrischen Verbindungen nach der
Unterstruktur anzubringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht im Schritt (a) zu
einer größeren Dicke als der gewünschten Dicke für die Endstruktur gebildet wird, und
daß nach dem Rückätzen des ersten Leitmaterials im Schritt (c) und vor dem Ablagern
des zweiten Leitmaterials im Schritt (d) wenigstens ein folgender Schritt ausgeführt
wird: (e) das Durchführen einer Ätzbehandlung an der oberen Fläche der Isolierschicht,
wobei die Isolierschicht mit einer Geschwindigkeit höher als die beim ersten
Leitmaterial geätzt wird, um eine neue obere Fläche der Isolierschicht auf einem Pegel zu bilden,
der niedriger ist als oder im wesentlichen gleich den oberen Flächen des ersten
Leitmaterials in den Öffnungen in der Isolierschicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den
Schritten (c) und (e) wenigstens ein Niederschlagsschritt für ein weiteres Material auf
der oberen Fläche der Isolierschicht und auf der ersten Leitschicht in den Öffnungen bis
zu einer ausreichenden Dicke durchgeführt wird, um eine weitgehend planare obere
Fläche des weiteren Materials zu bilden, wobei dieses weitere Material im Schritt (e)
entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das weitere
Material mit einer Geschwindigkeit abgeätzt wird, die im wesentlichen gleich der der
Isolierschicht ist.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
weitere Material Photoresist ist.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Leitmaterial Wolfram und die Isolierschicht
Siliziumdioxid wenigstens neben der oberen Fläche enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Niederschlagsschritt (b) das Ablagern einer dünnen Schicht mit Titan wenigstens im Bereich
der Öffnungen vor dem Ablagern des Wolframmaterials umfaßt.
7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen eine Breite haben, die weniger als 1 um
und kleiner als die Dicke der Isolierschicht wenigstens in den Schritten (a), (b)und (c)
ist.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe jeder Öffnung in den Schritten (a) und (b)
kleiner als das 1,7-Fache ihrer Breite ist.
9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das Isolierschichtmaterial im Schritt (e) über eine Strecke
weggeätzt wird, die größer als ein Viertel der Tiefe wenigstens einer der Öffnungen und
geringer als die halbe Dicke der Isolierschicht in den Schritten (a), (b) und (c) ist.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht in den Schritten (a), (b) und (c) eine
größere Dicke hat als 1 um.
11. Verfahren zum Herstellen einer integrierten Schaltung, worin nach dem
Herstellen einer Unterstruktur zur Bildung eines Teils der Schaltung elektrische
Verbindungen nach der Unterstruktur unter Verwendung eines Verfahrens nach einem
oder mehreren der vorangehenden Ansprüche hergestellt werden.
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