JPH08260131A - 金属導体と他の金属との間の反応を最小化する方法 - Google Patents
金属導体と他の金属との間の反応を最小化する方法Info
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- JPH08260131A JPH08260131A JP8063303A JP6330396A JPH08260131A JP H08260131 A JPH08260131 A JP H08260131A JP 8063303 A JP8063303 A JP 8063303A JP 6330396 A JP6330396 A JP 6330396A JP H08260131 A JPH08260131 A JP H08260131A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＶＬＳＩデバイス等の金属拡散障壁を堆積後
プラズマ処理で特性改善しその上の金属導体の面積抵抗
を安定化して金属間反応を阻止する。 【解決手段】 誘電体、金属、又は半導体の基板上にＴ
ｉＮ、ＴｉＷ、又はＴｉＷＮの、かつ約１０から約１０
００ｎｍの厚さの金属拡散障壁層をスパッタリング、電
子ビーム蒸着、又は化学気相成長によって堆積した後、
金属拡散障壁層の露出表面を酸素プラズマ、亜酸化窒素
プラズマ、又は酸素含有種のプラズマで以て処理する。
次いで、金属拡散障壁層のプラズマ処理された表面上に
アルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、及び銅−
金属合金の、かつ約１００から約１２００ｎｍの厚さの
導体を堆積する。これらの層を、基板を覆うブランケッ
ト、又は連続薄膜として形成し、次いで、導体をパター
ン化することができる。
プラズマ処理で特性改善しその上の金属導体の面積抵抗
を安定化して金属間反応を阻止する。 【解決手段】 誘電体、金属、又は半導体の基板上にＴ
ｉＮ、ＴｉＷ、又はＴｉＷＮの、かつ約１０から約１０
００ｎｍの厚さの金属拡散障壁層をスパッタリング、電
子ビーム蒸着、又は化学気相成長によって堆積した後、
金属拡散障壁層の露出表面を酸素プラズマ、亜酸化窒素
プラズマ、又は酸素含有種のプラズマで以て処理する。
次いで、金属拡散障壁層のプラズマ処理された表面上に
アルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、及び銅−
金属合金の、かつ約１００から約１２００ｎｍの厚さの
導体を堆積する。これらの層を、基板を覆うブランケッ
ト、又は連続薄膜として形成し、次いで、導体をパター
ン化することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ａｌ−Ｃｕ合金導
体の面積抵抗の安定化に関する。
体の面積抵抗の安定化に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ａｌ−Ｃｕ合金は、その低抵抗率を活用
するためにＶＬＳＩデバイス内の導体として使用されて
きた。しかしながら、Ａｌ−Ｃｕ合金は、化学的に極め
て活性であり、これは、一般に４５０℃より高く、加熱
する際に金属と容易に反応する。この問題を回避するた
めに、Ａｌ−Ｃｕ合金と他の金属との間の拡散障壁とし
てＴｉＮが使用されてきた。しかしながら、スピン・オ
ン・ガス（以下、ＳＯＧ）キュア、シンタリング、アル
ミニウムリフローのような、Ａｌ−Ｃｕ／ＴｉＮの堆積
後熱処理が、例えば、Ａｌ−５０％Ｃｕ（厚さ６００ｎ
ｍ）／ＴｉＮ（厚さ５０ｎｍ）の面積抵抗を１５％も増
大することがある。このことが、ＳＯＧ（有機又は無
機）キュア及びアルミニウムリフローがデバイス製造中
の誘電体プレーナ化及びバイア充填に使用される場合、
デバイスにとって深刻な問題を持たらす。
するためにＶＬＳＩデバイス内の導体として使用されて
きた。しかしながら、Ａｌ−Ｃｕ合金は、化学的に極め
て活性であり、これは、一般に４５０℃より高く、加熱
する際に金属と容易に反応する。この問題を回避するた
めに、Ａｌ−Ｃｕ合金と他の金属との間の拡散障壁とし
てＴｉＮが使用されてきた。しかしながら、スピン・オ
ン・ガス（以下、ＳＯＧ）キュア、シンタリング、アル
ミニウムリフローのような、Ａｌ−Ｃｕ／ＴｉＮの堆積
後熱処理が、例えば、Ａｌ−５０％Ｃｕ（厚さ６００ｎ
ｍ）／ＴｉＮ（厚さ５０ｎｍ）の面積抵抗を１５％も増
大することがある。このことが、ＳＯＧ（有機又は無
機）キュア及びアルミニウムリフローがデバイス製造中
の誘電体プレーナ化及びバイア充填に使用される場合、
デバイスにとって深刻な問題を持たらす。
【０００３】ＴｉＮ障壁特性の改善に関する先行技術の
ほとんどは、能動シリコンデバイス又はタングステンバ
イア内へのアルミニウムの拡散を防止することに向けら
れている。先行技術においては、ＴｉＮ障壁の改善は、
例えば、堆積を行っている間酸素流を導入するとか、基
板温度を変化させるとか、又は基板電圧バイアスを追加
するとかのように、ＴｉＮ堆積を行っている間に堆積パ
ラメータを最適化することによって、ほとんど、達成さ
れてきた。例えば、熱アニーリング及び空気への露出の
ような或る種の堆積後処理もまた、報告されている。
ほとんどは、能動シリコンデバイス又はタングステンバ
イア内へのアルミニウムの拡散を防止することに向けら
れている。先行技術においては、ＴｉＮ障壁の改善は、
例えば、堆積を行っている間酸素流を導入するとか、基
板温度を変化させるとか、又は基板電圧バイアスを追加
するとかのように、ＴｉＮ堆積を行っている間に堆積パ
ラメータを最適化することによって、ほとんど、達成さ
れてきた。例えば、熱アニーリング及び空気への露出の
ような或る種の堆積後処理もまた、報告されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ＴｉＮ堆積を行ってい
る間の酸素爆射（ｄｏｓｉｎｇ）は、酸素がチタンスパ
ッタリングターゲットを汚染する、酸化チタン粒子を形
成する、及びＴｉＮの面積抵抗を増大することがあるの
で、好ましくない。堆積温度を変化させることは、応力
及び結晶粒度のような、ＴｉＮの他の特性の変化を誘発
することがあり、同時にこれらのパラメータを最適化す
ることを困難にする。基板バイアスを追加することは、
ＴｉＮ層へのイオン衝撃を誘発し、この結果、おそら
く、現存するデバイスに照射線損傷を生じる。堆積後処
理は、追加のプロセスステップを伴い、それゆえプロセ
スサイクル時間を増大する。更に、ＴｉＮの熱アニーリ
ング（緻密化）は、Ａｌ−Ｃｕ合金が存在していない接
触レベルにおいて達成されるに過ぎない。本特許出願人
が判断した所によれば、ＴｉＮの２４時間にわたる空気
への露出はその障壁特性を改善することはない。
る間の酸素爆射（ｄｏｓｉｎｇ）は、酸素がチタンスパ
ッタリングターゲットを汚染する、酸化チタン粒子を形
成する、及びＴｉＮの面積抵抗を増大することがあるの
で、好ましくない。堆積温度を変化させることは、応力
及び結晶粒度のような、ＴｉＮの他の特性の変化を誘発
することがあり、同時にこれらのパラメータを最適化す
ることを困難にする。基板バイアスを追加することは、
ＴｉＮ層へのイオン衝撃を誘発し、この結果、おそら
く、現存するデバイスに照射線損傷を生じる。堆積後処
理は、追加のプロセスステップを伴い、それゆえプロセ
スサイクル時間を増大する。更に、ＴｉＮの熱アニーリ
ング（緻密化）は、Ａｌ−Ｃｕ合金が存在していない接
触レベルにおいて達成されるに過ぎない。本特許出願人
が判断した所によれば、ＴｉＮの２４時間にわたる空気
への露出はその障壁特性を改善することはない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、アルミ
ニウム、銅、及びその合金のような、例えば、Ａｌ−Ｃ
ｕ合金のような、導体の抵抗が、基板上への金属拡散障
壁層、好適には、ＴｉＮ金属拡散障壁層の堆積の後にプ
ラズマビーム、好適には、酸素プラズマビームを使用し
その結果このＴｉＮ拡散障壁特性を改善することによっ
て、安定化される。結果として、Ａｌ−Ｃｕ／ＴｉＮの
面積抵抗は、熱サイクルを経た後も元のままである。こ
の手順によって誘導される利点は、プラズマ処理はＴｉ
Ｎ堆積を行っている間には実施されないので、上に論じ
たような汚染／粒子問題を生じないと云うことである。
更に、そのプラズマは金属拡散障壁層の表面領域内に約
３０から約５０％の酸素を供給するのに充分な低エネル
ギーイオンビームであるから、このプラズマは、約５０
Åまでの深さのＴｉＮの表面領域としか相互作用しな
い。したがって、ＴｉＮのバルクは、依然として金属的
なままであり、ＴｉＮの面積抵抗は認められるような変
化をすることはない。他方、酸素プラズマの場合は、例
えば、この表面領域はＴｉＮの表面においてはＴｉ−Ｎ
−Ｏ層であると信じられており、Ｔｉ−Ｎ−Ｏ層は酸素
プラズマ／ＴｉＮ相互作用によって形成され、Ａｌ−Ｃ
ｕ合金とＴｉＮとの間の反応を阻止するのに充分な厚さ
であると共に、同時にまた、電流のトンネリングを可能
にするほどに充分に薄い。なお更に、プラズマ処理を、
都合良いことに、レジスト灰化チャンバ（ｒｅｓｉｓｔ
ａｓｈ ｃｈａｍｂｅｒ）内で遂行することができ、こ
のチャンバは製造環境内で調達可能である。合計灰化時
間（プラズマ処理時間）は極めて短く（１分未満）でき
るので、スループットが厳しく妥協させられることはな
い。もしプロセス統合化が必要とされるならば、分離型
酸素プラズマチャンバを現存するスパッタリングシステ
ムに容易に付加することができる。
ニウム、銅、及びその合金のような、例えば、Ａｌ−Ｃ
ｕ合金のような、導体の抵抗が、基板上への金属拡散障
壁層、好適には、ＴｉＮ金属拡散障壁層の堆積の後にプ
ラズマビーム、好適には、酸素プラズマビームを使用し
その結果このＴｉＮ拡散障壁特性を改善することによっ
て、安定化される。結果として、Ａｌ−Ｃｕ／ＴｉＮの
面積抵抗は、熱サイクルを経た後も元のままである。こ
の手順によって誘導される利点は、プラズマ処理はＴｉ
Ｎ堆積を行っている間には実施されないので、上に論じ
たような汚染／粒子問題を生じないと云うことである。
更に、そのプラズマは金属拡散障壁層の表面領域内に約
３０から約５０％の酸素を供給するのに充分な低エネル
ギーイオンビームであるから、このプラズマは、約５０
Åまでの深さのＴｉＮの表面領域としか相互作用しな
い。したがって、ＴｉＮのバルクは、依然として金属的
なままであり、ＴｉＮの面積抵抗は認められるような変
化をすることはない。他方、酸素プラズマの場合は、例
えば、この表面領域はＴｉＮの表面においてはＴｉ−Ｎ
−Ｏ層であると信じられており、Ｔｉ−Ｎ−Ｏ層は酸素
プラズマ／ＴｉＮ相互作用によって形成され、Ａｌ−Ｃ
ｕ合金とＴｉＮとの間の反応を阻止するのに充分な厚さ
であると共に、同時にまた、電流のトンネリングを可能
にするほどに充分に薄い。なお更に、プラズマ処理を、
都合良いことに、レジスト灰化チャンバ（ｒｅｓｉｓｔ
ａｓｈ ｃｈａｍｂｅｒ）内で遂行することができ、こ
のチャンバは製造環境内で調達可能である。合計灰化時
間（プラズマ処理時間）は極めて短く（１分未満）でき
るので、スループットが厳しく妥協させられることはな
い。もしプロセス統合化が必要とされるならば、分離型
酸素プラズマチャンバを現存するスパッタリングシステ
ムに容易に付加することができる。
【０００６】短く云うと、本発明による手順は、好適に
は、誘電体、金属、又は半導体のうちの１つである基板
を用意することを必要とする。金属拡散障壁層、好適に
は、ＴｉＮ、ＴｉＷ、又はＴｉＷＮのうちの１つの、か
つ約１０から約１００ｎｍの厚さを有する金属拡散障壁
層が、好適には、スパッタリング、電子ビーム蒸着、又
は化学気相成長のうちの１つによって基板上に堆積され
る。金属拡散障壁層の露出表面が、プラズマ、好適に
は、酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズマ、又は酸素含有
種のプラズマで以て処理される。次いで、導体、好適に
は、アルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、又は
銅−金属合金のうちの１つの、かつ、好適には、約１０
０から約１２００ｎｍの厚さを有する導体がこの金属拡
散障壁層のプラズマ処理された表面に堆積される。これ
らの層を、基板を覆うブランケット又は連続薄膜として
形成することができる。次いで、導体をパターン化する
ことができる。
は、誘電体、金属、又は半導体のうちの１つである基板
を用意することを必要とする。金属拡散障壁層、好適に
は、ＴｉＮ、ＴｉＷ、又はＴｉＷＮのうちの１つの、か
つ約１０から約１００ｎｍの厚さを有する金属拡散障壁
層が、好適には、スパッタリング、電子ビーム蒸着、又
は化学気相成長のうちの１つによって基板上に堆積され
る。金属拡散障壁層の露出表面が、プラズマ、好適に
は、酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズマ、又は酸素含有
種のプラズマで以て処理される。次いで、導体、好適に
は、アルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、又は
銅−金属合金のうちの１つの、かつ、好適には、約１０
０から約１２００ｎｍの厚さを有する導体がこの金属拡
散障壁層のプラズマ処理された表面に堆積される。これ
らの層を、基板を覆うブランケット又は連続薄膜として
形成することができる。次いで、導体をパターン化する
ことができる。
【０００７】
【発明の実施例の形態】ＴｉＮの５０ｎｍの厚さの層
を、まず、酸化シリコンのいくつかの基板上に堆積させ
た。次いで、ＴｉＮ層を表面に堆積して持つこれらの基
板の或るいくつかを、単一、二重、及び三重ギャソニッ
ク（Ｇａｓｏｎｉｃ）プロセスを使用して、また３０分
及び６０分間ブランソン（Ｂｒａｎｓｏｎ）処方を使用
してレジスト灰化チャンバ内で酸素プラズマ処理に付
し、また残りの基板をこのような灰化に付さないでおい
た。
を、まず、酸化シリコンのいくつかの基板上に堆積させ
た。次いで、ＴｉＮ層を表面に堆積して持つこれらの基
板の或るいくつかを、単一、二重、及び三重ギャソニッ
ク（Ｇａｓｏｎｉｃ）プロセスを使用して、また３０分
及び６０分間ブランソン（Ｂｒａｎｓｏｎ）処方を使用
してレジスト灰化チャンバ内で酸素プラズマ処理に付
し、また残りの基板をこのような灰化に付さないでおい
た。
【０００８】ブランソン処方は、次の通りである。 酸素 ６５０ＳＣＣＭ（標準ｃｍ3 ／分） ＲＦ電力 １０００Ｗ 圧力 １５３．３Ｐａ 時間 （表１を見よ）
【０００９】ギャソニックプロセスは、次の通りであ
る。 酸素 ５ＳＳＣＭ 亜酸化窒素 ０．５ＳＣＣＭ 圧力 ２３３．３Ｐａ ＲＦ電力 １０００Ｗ 時間 ５０秒
る。 酸素 ５ＳＳＣＭ 亜酸化窒素 ０．５ＳＣＣＭ 圧力 ２３３．３Ｐａ ＲＦ電力 １０００Ｗ 時間 ５０秒
【００１０】次いで、下の表１に掲げた時間中、上述の
手順の各々によって灰を伴った基板、及び灰を伴わない
基板を、スパッタリングによってＡｌ−０．５％Ｃｕ合
金の６００ｎｍの厚さの層で以て覆った。これらの基板
の面積抵抗を測定した。１時間にわたる４５０℃でのＳ
ＯＧキュア熱処理の後、これらの基板の面積抵抗を再び
測定し、かつＳＯＧキュア前に測定された面積抵抗と比
較した。百分率で表したその抵抗増大（以下、ＲＩ）を
次の表１にまとめた。
手順の各々によって灰を伴った基板、及び灰を伴わない
基板を、スパッタリングによってＡｌ−０．５％Ｃｕ合
金の６００ｎｍの厚さの層で以て覆った。これらの基板
の面積抵抗を測定した。１時間にわたる４５０℃でのＳ
ＯＧキュア熱処理の後、これらの基板の面積抵抗を再び
測定し、かつＳＯＧキュア前に測定された面積抵抗と比
較した。百分率で表したその抵抗増大（以下、ＲＩ）を
次の表１にまとめた。
【００１１】
【表１】 灰化処方 ＲＩ（TiN ） ＲＩ（Al-Cu/TiN ） 時間 単一ギャソニック １０．６ ０．３５ ５０秒 二重ギャソニック １６．３ ０ １００秒 三重ギャソニック ３５．４ １．３ １５０秒 ３０分ブランソン ８．４ １．３ ３０分 ６０分ブランソン １１．４ １．１ ６０分 灰化せず １．５ １０．５
【００１２】
【発明の効果】プラズマ処理すなわち灰化の結果、灰化
しなかった基板と比較して抵抗が無視可能な程度しか増
大していないことが判る。
しなかった基板と比較して抵抗が無視可能な程度しか増
大していないことが判る。
【００１３】本発明は、その特定の好適実施を参照して
説明したが、多くの変形及び修正が当業者にとってすぐ
明らかになるはずである。したがって、添付の特許請求
の範囲が全てのこのような変形及び修正を含み、先行技
術と照らして可能な限り広く解釈されることを意図す
る。
説明したが、多くの変形及び修正が当業者にとってすぐ
明らかになるはずである。したがって、添付の特許請求
の範囲が全てのこのような変形及び修正を含み、先行技
術と照らして可能な限り広く解釈されることを意図す
る。
【００１４】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。
る。
【００１５】（１） 熱処理の際に金属導体の面積抵抗
の変化を最小化するために前記金属導体と他の金属との
間の反応を最小化する方法であって、（ア） 基板を用
意するステップ、（イ） 前記基板上に金属拡散障壁層
を堆積するステップ、（ウ） プラズマで以て前記金属
拡障壁層の露出表面を処理するステップ、及び（エ）
前記金属拡散障壁層のプラズマ処理された表面上に導体
を堆積するステップを含む方法。
の変化を最小化するために前記金属導体と他の金属との
間の反応を最小化する方法であって、（ア） 基板を用
意するステップ、（イ） 前記基板上に金属拡散障壁層
を堆積するステップ、（ウ） プラズマで以て前記金属
拡障壁層の露出表面を処理するステップ、及び（エ）
前記金属拡散障壁層のプラズマ処理された表面上に導体
を堆積するステップを含む方法。
【００１６】（２） 第１項記載の方法において、前記
基板が誘電体、金属、又は半導体のうちの１つである、
方法。
基板が誘電体、金属、又は半導体のうちの１つである、
方法。
【００１７】（３） 第１項記載の方法において、前記
金属拡散障壁層がＴｉＮ、ＴｉＷ、又はＴｉＷＮのうち
の１つである、方法。
金属拡散障壁層がＴｉＮ、ＴｉＷ、又はＴｉＷＮのうち
の１つである、方法。
【００１８】（４） 第２項記載の方法において、前記
金属拡散障壁層がＴｉＮ、ＴｉＷ、又はＴｉＷＮのうち
の１つである、方法。
金属拡散障壁層がＴｉＮ、ＴｉＷ、又はＴｉＷＮのうち
の１つである、方法。
【００１９】（５） 第１項記載の方法において、前記
プラズマが本質的に酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズ
マ、又は酸素含有種のプラズマのうちの１つである、方
法。
プラズマが本質的に酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズ
マ、又は酸素含有種のプラズマのうちの１つである、方
法。
【００２０】（６） 第２項記載の方法において、前記
プラズマが本質的に酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズ
マ、又は酸素含有種のプラズマのうちの１つである、方
法。
プラズマが本質的に酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズ
マ、又は酸素含有種のプラズマのうちの１つである、方
法。
【００２１】（７） 第３項記載の方法において、前記
プラズマが本質的に酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズ
マ、又は酸素含有種のプラズマのうちの１つである、方
法。
プラズマが本質的に酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズ
マ、又は酸素含有種のプラズマのうちの１つである、方
法。
【００２２】（８） 第４項記載の方法において、前記
プラズマが本質的に酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズ
マ、又は酸素含有種のプラズマのうちの１つである、方
法。
プラズマが本質的に酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズ
マ、又は酸素含有種のプラズマのうちの１つである、方
法。
【００２３】（９） 第１項記載の方法において、前記
導体がアルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、及
び銅−金属合金からなる群のうちから選択される、方
法。
導体がアルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、及
び銅−金属合金からなる群のうちから選択される、方
法。
【００２４】（１０） 第２項記載の方法において、前
記導体がアルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、
及び銅−金属合金からなる群のうちから選択される、方
法。
記導体がアルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、
及び銅−金属合金からなる群のうちから選択される、方
法。
【００２５】（１１） 第４項記載の方法において、前
記導体がアルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、
及び銅−金属合金からなる群のうちから選択される、方
法。
記導体がアルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、
及び銅−金属合金からなる群のうちから選択される、方
法。
【００２６】（１２） 第８項記載の方法において、前
記導体がアルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、
及び銅−金属合金からなる群のうちから選択される、方
法。
記導体がアルミニウム、アルミニウム−金属合金、銅、
及び銅−金属合金からなる群のうちから選択される、方
法。
【００２７】（１３） 第１２項記載の方法において、
前記金属拡散障壁層がスパッタリング、電子ビーム蒸
着、又は化学気相成長のうちの１つによって堆積され
る、方法。
前記金属拡散障壁層がスパッタリング、電子ビーム蒸
着、又は化学気相成長のうちの１つによって堆積され
る、方法。
【００２８】（１４） 第１項記載の方法において、前
記金属拡散障壁層の厚さが約１０ｎｍから約１０００ｎ
ｍである、方法。
記金属拡散障壁層の厚さが約１０ｎｍから約１０００ｎ
ｍである、方法。
【００２９】（１５） 第１４項記載の方法において、
前記金属拡散障壁層の厚さが約１０ｎｍから約１０００
ｎｍである、方法。
前記金属拡散障壁層の厚さが約１０ｎｍから約１０００
ｎｍである、方法。
【００３０】（１６） 第１項記載の方法において、前
記導体の厚さが約１００ｎｍから約１２００ｎｍであ
る、方法。
記導体の厚さが約１００ｎｍから約１２００ｎｍであ
る、方法。
【００３１】（１７） 第１５項記載の方法において、
前記導体の厚さが約１００ｎｍから約１２００ｎｍであ
る、方法。
前記導体の厚さが約１００ｎｍから約１２００ｎｍであ
る、方法。
【００３２】（１８） 第１項記載の方法において、前
記層が前記基板を覆ってブランケット、又は連続薄膜の
うちの１つとして形成される、方法。
記層が前記基板を覆ってブランケット、又は連続薄膜の
うちの１つとして形成される、方法。
【００３３】（１９） 第１７項記載の方法において、
前記層が前記基板を覆ってブランケット、又は連続薄膜
のうちの１つとして形成される、方法。
前記層が前記基板を覆ってブランケット、又は連続薄膜
のうちの１つとして形成される、方法。
【００３４】（２０） 第１項記載の方法であって、前
記導体をパターン化するステップを更に含む、方法。
記導体をパターン化するステップを更に含む、方法。
【００３５】（２１） 第１９項記載の方法であって、
前記導体をパターン化するステップを更に含む方法。
前記導体をパターン化するステップを更に含む方法。
【００３６】（２２） 第１項記載の方法において、前
記プラズマは、前記導体と約５０Åの深さまでの前記金
属拡散障壁層との間の反応を実質的に阻止するために充
分な厚さを有する前記金属拡散障壁層の表面領域内に約
３０％から約５０％の酸素を供給する酸素プラズマであ
る、方法。
記プラズマは、前記導体と約５０Åの深さまでの前記金
属拡散障壁層との間の反応を実質的に阻止するために充
分な厚さを有する前記金属拡散障壁層の表面領域内に約
３０％から約５０％の酸素を供給する酸素プラズマであ
る、方法。
【００３７】（２３） 第１７項記載の方法において、
前記プラズマは、前記導体と約５０Åの深さまでの前記
金属拡散障壁層との間の反応を実質的に阻止するために
充分な厚さを有する前記金属拡散障壁層の表面領域内に
約３０％から５０％の酸素を提供する酸素プラズマであ
る、方法。
前記プラズマは、前記導体と約５０Åの深さまでの前記
金属拡散障壁層との間の反応を実質的に阻止するために
充分な厚さを有する前記金属拡散障壁層の表面領域内に
約３０％から５０％の酸素を提供する酸素プラズマであ
る、方法。
【００３８】（２４） 熱処理の際に金属導体の面積抵
抗の変化を最小化するために前記金属導体と他の金属と
の間の反応を最小化する方法であって、基板を用意する
ステップを含む。前記基板は、好適には、誘電体、金
属、又は半導体のうちの１つである。金属拡散障壁層
は、好適には、ＴｉＮ、ＴｉＷ、又はＴｉＷＮのうちの
１つであり、かつ約１０ｎｍから約１０００ｎｍの厚さ
を有し、好適には、スパッタリング、電子ビーム蒸着、
又は化学気相成長のうちの１つによって前記基板上に堆
積される。前記金属拡散障壁層の露出表面は、プラズ
マ、好適には、酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズマ、又
は酸素含有種のプラズマで以て処理される。次いで、導
体、好適には、アルミニウム、アルミニウム−金属合
金、銅、及び銅−金属合金のうちの１つの、かつ約１０
０ｎｍから約１２００ｎｍの厚さを有する前記導体が前
記金属拡散障壁層のプラズマ処理された表面上に堆積さ
れる。前記層を、前記基板を覆うブランケット、又は連
続薄膜のうちの１つとして形成することができる。次い
で、前記導体をパターン化することができる。
抗の変化を最小化するために前記金属導体と他の金属と
の間の反応を最小化する方法であって、基板を用意する
ステップを含む。前記基板は、好適には、誘電体、金
属、又は半導体のうちの１つである。金属拡散障壁層
は、好適には、ＴｉＮ、ＴｉＷ、又はＴｉＷＮのうちの
１つであり、かつ約１０ｎｍから約１０００ｎｍの厚さ
を有し、好適には、スパッタリング、電子ビーム蒸着、
又は化学気相成長のうちの１つによって前記基板上に堆
積される。前記金属拡散障壁層の露出表面は、プラズ
マ、好適には、酸素プラズマ、亜酸化窒素プラズマ、又
は酸素含有種のプラズマで以て処理される。次いで、導
体、好適には、アルミニウム、アルミニウム−金属合
金、銅、及び銅−金属合金のうちの１つの、かつ約１０
０ｎｍから約１２００ｎｍの厚さを有する前記導体が前
記金属拡散障壁層のプラズマ処理された表面上に堆積さ
れる。前記層を、前記基板を覆うブランケット、又は連
続薄膜のうちの１つとして形成することができる。次い
で、前記導体をパターン化することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 熱処理の際に金属導体の面積抵抗の変化
を最小化するために前記金属導体と他の金属との間の反
応を最小化する方法であって、 （ア） 基板を用意し、 （イ） 前記基板上に金属拡散障壁層を堆積し、 （ウ） プラズマで以て前記金属拡散障壁層の露出表面
を処理し、 （エ） 前記金属拡散障壁層のプラズマ処理された表面
上に導体を堆積することを含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US407353 | 1995-03-20 | ||
| US08/407,353 US5605724A (en) | 1995-03-20 | 1995-03-20 | Method of forming a metal conductor and diffusion layer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08260131A true JPH08260131A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=23611686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8063303A Pending JPH08260131A (ja) | 1995-03-20 | 1996-03-19 | 金属導体と他の金属との間の反応を最小化する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5605724A (ja) |
| EP (1) | EP0738002A3 (ja) |
| JP (1) | JPH08260131A (ja) |
| KR (1) | KR970067597A (ja) |
| TW (1) | TW301031B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100895404B1 (ko) * | 2002-12-30 | 2009-05-06 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체소자의 금속배선 형성방법 |
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| US6365495B2 (en) | 1994-11-14 | 2002-04-02 | Applied Materials, Inc. | Method for performing metallo-organic chemical vapor deposition of titanium nitride at reduced temperature |
| US6291343B1 (en) | 1994-11-14 | 2001-09-18 | Applied Materials, Inc. | Plasma annealing of substrates to improve adhesion |
| US6699530B2 (en) | 1995-07-06 | 2004-03-02 | Applied Materials, Inc. | Method for constructing a film on a semiconductor wafer |
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| US9147736B2 (en) * | 2013-03-01 | 2015-09-29 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | High-K film apparatus and method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03104220A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH03153077A (ja) * | 1989-11-10 | 1991-07-01 | Seiko Epson Corp | 半導体装置 |
| JPH03157965A (ja) * | 1989-11-15 | 1991-07-05 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1995
- 1995-03-20 US US08/407,353 patent/US5605724A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-03-19 JP JP8063303A patent/JPH08260131A/ja active Pending
- 1996-03-19 EP EP96104337A patent/EP0738002A3/en not_active Withdrawn
- 1996-03-19 KR KR1019960007307A patent/KR970067597A/ko not_active Withdrawn
- 1996-04-29 TW TW085105066A patent/TW301031B/zh not_active IP Right Cessation
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| KR20030089756A (ko) * | 2002-05-18 | 2003-11-28 | 주식회사 하이닉스반도체 | 삼원계 확산배리어막의 형성 방법 및 그를 이용한구리배선의 형성 방법 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0738002A3 (en) | 1998-04-15 |
| US5605724A (en) | 1997-02-25 |
| KR970067597A (ko) | 1997-10-13 |
| TW301031B (ja) | 1997-03-21 |
| EP0738002A2 (en) | 1996-10-16 |
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