JPH1074707A - アルミニウム接触用チタニウム・アルミナイド湿潤層 - Google Patents
アルミニウム接触用チタニウム・アルミナイド湿潤層Info
- Publication number
- JPH1074707A JPH1074707A JP9055375A JP5537597A JPH1074707A JP H1074707 A JPH1074707 A JP H1074707A JP 9055375 A JP9055375 A JP 9055375A JP 5537597 A JP5537597 A JP 5537597A JP H1074707 A JPH1074707 A JP H1074707A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- layer
- titanium
- contact
- deposited
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/01—Manufacture or treatment
- H10W20/031—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections
- H10W20/032—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections of conductive barrier, adhesion or liner layers
- H10W20/033—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections of conductive barrier, adhesion or liner layers in openings in dielectrics
- H10W20/035—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections of conductive barrier, adhesion or liner layers in openings in dielectrics combinations of barrier, adhesion or liner layers, e.g. multi-layered barrier layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/01—Manufacture or treatment
- H10W20/031—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections
- H10W20/032—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections of conductive barrier, adhesion or liner layers
- H10W20/033—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections of conductive barrier, adhesion or liner layers in openings in dielectrics
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
- H10P14/40—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of conductive or resistive materials
- H10P14/42—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of conductive or resistive materials using a gas or vapour
- H10P14/44—Physical vapour deposition [PVD]
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/01—Manufacture or treatment
- H10W20/031—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections
- H10W20/056—Manufacture or treatment of conductive parts of the interconnections by filling conductive material into holes, grooves or trenches
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
改良されたアルミニウム・コンタクト並びに開口部中に
チタニウム・アルミナイド湿潤層を堆積すること及びそ
の上にアルミニウム層を堆積することを含むそれを基板
中の開口部中に形成する方法。チタニウム・アルミナイ
ド湿潤層は、制御された厚さを有する。
チタニウム・アルミナイド湿潤層を堆積すること及びそ
の上にアルミニウム層を堆積することを含むそれを基板
中の開口部中に形成する方法。チタニウム・アルミナイ
ド湿潤層は、制御された厚さを有する。
Description
【０００１】本発明は、改良されたアルミニウム・コン
タクト(contact)に関する。特に、本発明はプレーナ化
された(planarized)アルミニウム・コンタクト及びその
製造方法に関する。
タクト(contact)に関する。特に、本発明はプレーナ化
された(planarized)アルミニウム・コンタクト及びその
製造方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】半導体装置用のアルミニウム・コンタク
トの製造において、シリコン・ウェハはトランジスタ及
びその類似物用のソース及びドレーン領域を提供するた
めにドープされ得る。１つの集積回路層を他のものと連
結するために、開口部(openings)はアルミニウムあるい
は銅、又は少量の銅を含むアルミニウム合金のような導
電性金属が堆積される誘電体層(dielectric layer)中に
造られる。このようなコンタクト開口部の製造において
いくつかの試みがある。アルミニウムのような導電性金
属がシリコン（珪素）に隣接して堆積されると、引き続
く高い温度処理は、アルミニウムと珪素が反応して金属
珪化物を形成させる。アルミニウム珪化物もまた導電性
であり、アルミニウムと珪素の接合間で「スパイキング
(spiking)」を引き起こす。
トの製造において、シリコン・ウェハはトランジスタ及
びその類似物用のソース及びドレーン領域を提供するた
めにドープされ得る。１つの集積回路層を他のものと連
結するために、開口部(openings)はアルミニウムあるい
は銅、又は少量の銅を含むアルミニウム合金のような導
電性金属が堆積される誘電体層(dielectric layer)中に
造られる。このようなコンタクト開口部の製造において
いくつかの試みがある。アルミニウムのような導電性金
属がシリコン（珪素）に隣接して堆積されると、引き続
く高い温度処理は、アルミニウムと珪素が反応して金属
珪化物を形成させる。アルミニウム珪化物もまた導電性
であり、アルミニウムと珪素の接合間で「スパイキング
(spiking)」を引き起こす。
【０００３】このスパイキングを避けるためアルミニウ
ム堆積に先だってコンタクト開口部中に、チタニウム窒
化物層のようなバリヤ層を堆積することは容認できる実
施であった。しかし、チタニウム窒化物はアルミニウム
より高いシート抵抗(sheet resistance)を有し、このた
めチタニウム窒化物の薄い層のみがコンタクトのシート
抵抗率(sheet resistivity)に反対方向に作用すること
なく耐えることができる。さらに、チタニウム窒化物は
上に重なるアルミニウム層を十分に湿潤せず、このため
チタニウム窒化物とその上に重なるアルミニウム、すな
わちチタニウム窒化物からのアルミニウム離層との間の
接着性の問題を引き起こす。デウェッティング(dewetti
ng)現象を除去するためチタニウム窒化物バリヤ層上に
チタニウム湿潤層を堆積することを含み、種々の方法が
チタニウム窒化物とアルミニウムの間の湿潤性(wettabi
lity)を改良するために試みられてきた。
ム堆積に先だってコンタクト開口部中に、チタニウム窒
化物層のようなバリヤ層を堆積することは容認できる実
施であった。しかし、チタニウム窒化物はアルミニウム
より高いシート抵抗(sheet resistance)を有し、このた
めチタニウム窒化物の薄い層のみがコンタクトのシート
抵抗率(sheet resistivity)に反対方向に作用すること
なく耐えることができる。さらに、チタニウム窒化物は
上に重なるアルミニウム層を十分に湿潤せず、このため
チタニウム窒化物とその上に重なるアルミニウム、すな
わちチタニウム窒化物からのアルミニウム離層との間の
接着性の問題を引き起こす。デウェッティング(dewetti
ng)現象を除去するためチタニウム窒化物バリヤ層上に
チタニウム湿潤層を堆積することを含み、種々の方法が
チタニウム窒化物とアルミニウムの間の湿潤性(wettabi
lity)を改良するために試みられてきた。
【０００４】しかし、引き続く処理の間、アルミニウム
とチタニウムは約４００℃と同様な低い温度で反応し、
チタニウムとアルミニウムの境界面においてチタニウム
・トリアルミナイド（ＴｉＡｌ3）領域を形成し、この
領域がアルミニウムに比べて比較的に高いシート抵抗率
を有し、このことがアルミニウム・フィルムの導電性を
下げ及びこのために装置能力を下げる。さらに、チタニ
ウムはこの反応の間その上に堆積したアルミニウムの一
部を消費し、さらにアルミニウム・フィルムの導電性を
下げる。たとえば、５００Åのチタニウムでラインされ
た(lined)アルミニウムで充填されたコンタクト開口部
に関して、ＴｉＡｌ3を形成するそれらの間の反応は約
１５００Åのアルミニウムを消費する。またさらに、ア
ルミニウムがコンタクト中に堆積されるに従い、厚いチ
タニウム・トリアルミナイド層の形成は、特に小開口幅
のコンタクトに関して、コンタクト開口部の早期の閉塞
を引き起こし、コンタクト中に空隙の形成を引き起こ
す。
とチタニウムは約４００℃と同様な低い温度で反応し、
チタニウムとアルミニウムの境界面においてチタニウム
・トリアルミナイド（ＴｉＡｌ3）領域を形成し、この
領域がアルミニウムに比べて比較的に高いシート抵抗率
を有し、このことがアルミニウム・フィルムの導電性を
下げ及びこのために装置能力を下げる。さらに、チタニ
ウムはこの反応の間その上に堆積したアルミニウムの一
部を消費し、さらにアルミニウム・フィルムの導電性を
下げる。たとえば、５００Åのチタニウムでラインされ
た(lined)アルミニウムで充填されたコンタクト開口部
に関して、ＴｉＡｌ3を形成するそれらの間の反応は約
１５００Åのアルミニウムを消費する。またさらに、ア
ルミニウムがコンタクト中に堆積されるに従い、厚いチ
タニウム・トリアルミナイド層の形成は、特に小開口幅
のコンタクトに関して、コンタクト開口部の早期の閉塞
を引き起こし、コンタクト中に空隙の形成を引き起こ
す。
【０００５】このように、開口部中でチタニウム窒化物
上にアルミニウム・コンタクトを形成する改良された方
法が求められてきた。
上にアルミニウム・コンタクトを形成する改良された方
法が求められてきた。
【０００６】
【発明の要約】我々は、湿潤層としてコンタクト開口部
中に、制御された厚さを有するチタニウム・アルミナイ
ド(aluminide)（ＴｉＡｌx，ｘは１−３）の層をスパッ
タ堆積(sputter depositing)することによって、引き続
くアルミニウム処理の間、チタニウムが湿潤層として使
用される場合よりも３０−６０パーセント少ないコンタ
クト中のアルミニウムが消費されることを見いだした。
結果として、アルミニウム・コンタクトのコンタクトシ
ート抵抗は、より予想可能であってより低いものであ
る。同様のコンタクトシート抵抗率を得るためにより少
ないアルミニウムが堆積する必要があり、その上に重な
るアルミニウム層のプレーナ化は、アルミニウムとチタ
ニウムの間の反応が非常に低下するため改良される。
中に、制御された厚さを有するチタニウム・アルミナイ
ド(aluminide)（ＴｉＡｌx，ｘは１−３）の層をスパッ
タ堆積(sputter depositing)することによって、引き続
くアルミニウム処理の間、チタニウムが湿潤層として使
用される場合よりも３０−６０パーセント少ないコンタ
クト中のアルミニウムが消費されることを見いだした。
結果として、アルミニウム・コンタクトのコンタクトシ
ート抵抗は、より予想可能であってより低いものであ
る。同様のコンタクトシート抵抗率を得るためにより少
ないアルミニウムが堆積する必要があり、その上に重な
るアルミニウム層のプレーナ化は、アルミニウムとチタ
ニウムの間の反応が非常に低下するため改良される。
【０００７】本発明のコンタクトは、乾燥エッチング(d
ry etch)技術と両立でき、物理的気相堆積(physical va
por deposition)チャンバ中で容易にスパッタ堆積さ
れ、相互に連結させる物質の存在を両立させるシート抵
抗率を有する。
ry etch)技術と両立でき、物理的気相堆積(physical va
por deposition)チャンバ中で容易にスパッタ堆積さ
れ、相互に連結させる物質の存在を両立させるシート抵
抗率を有する。
【０００８】 〔発明の詳細な説明〕図１は、本発明のコンタクトの一
例である。その中に開口部１２を有する珪素層１０は、
チタニウム窒化物のようなバリヤ材料の第１層１４及び
その上にＴｉＡｌxの湿潤層１６を含む。その後、開口
部１２は、アルミニウム１８で充たされる。
例である。その中に開口部１２を有する珪素層１０は、
チタニウム窒化物のようなバリヤ材料の第１層１４及び
その上にＴｉＡｌxの湿潤層１６を含む。その後、開口
部１２は、アルミニウム１８で充たされる。
【０００９】本発明の方法によれば、ｘが１−３である
ＴｉＡｌxの層は、３７．８重量％のアルミニウムを含
もの、あるいはアルミニウム：チタニウムが約３：５の
比であるＴｉＡｌxターゲットからのスパッタリングに
よって珪素ウェハ又は誘電体フィルム層などの基板中
に、好ましくはコリメータを通じて、バイア(via)ある
いはコンタクト開口部などのアパーチャ(aperture)中に
堆積される。この方法において、ＴｉＡｌxの均質な層
は、アパーチャの側壁上と同様に底部上にも堆積され、
アパーチャは２：１より高いアスペクト比を有すること
ができる。このＴｉＡｌx層は、それが上に堆積される
とき、引き続いて堆積され上に重なるアルミニウム層を
湿潤する。さらに、一部のアルミニウム、たとえば３０
パーセントは、既にＴｉＡｌx湿潤層中に存在している
ので、引き続く処理の間その上に堆積したアルミニウム
・コンタクト層と湿潤層の間で、湿潤層がチタニウム単
独のときより少ない反応が起きる。アルミニウム層のよ
り少量が湿潤層によって消費されるので、引き続く高温
度処理はアルミニウム層に非常に少なく作用し、金属ラ
イン(line)シート抵抗における増大を防止しアルミニウ
ム層中の空隙の形成を防止する。
ＴｉＡｌxの層は、３７．８重量％のアルミニウムを含
もの、あるいはアルミニウム：チタニウムが約３：５の
比であるＴｉＡｌxターゲットからのスパッタリングに
よって珪素ウェハ又は誘電体フィルム層などの基板中
に、好ましくはコリメータを通じて、バイア(via)ある
いはコンタクト開口部などのアパーチャ(aperture)中に
堆積される。この方法において、ＴｉＡｌxの均質な層
は、アパーチャの側壁上と同様に底部上にも堆積され、
アパーチャは２：１より高いアスペクト比を有すること
ができる。このＴｉＡｌx層は、それが上に堆積される
とき、引き続いて堆積され上に重なるアルミニウム層を
湿潤する。さらに、一部のアルミニウム、たとえば３０
パーセントは、既にＴｉＡｌx湿潤層中に存在している
ので、引き続く処理の間その上に堆積したアルミニウム
・コンタクト層と湿潤層の間で、湿潤層がチタニウム単
独のときより少ない反応が起きる。アルミニウム層のよ
り少量が湿潤層によって消費されるので、引き続く高温
度処理はアルミニウム層に非常に少なく作用し、金属ラ
イン(line)シート抵抗における増大を防止しアルミニウ
ム層中の空隙の形成を防止する。
【００１０】チタニウム、チタニウム窒化物、チタニウ
ム・アルミナイド及びアルミニウムは図２に示されるよ
うにＰＶＤチャンバ中にスパッタ堆積され得る。
ム・アルミナイド及びアルミニウムは図２に示されるよ
うにＰＶＤチャンバ中にスパッタ堆積され得る。
【００１１】図２を参照すると、スパッタリング・チャ
ンバ２０は、ＤＣ電力源２３と基板支持２４に連結され
る所望のターゲット２２を含む。ターゲット２２は、堆
積される材料によって、チタニウム、チタニウム・アル
ミナイド又はアルミニウムからなるものであり得る。コ
リメータ２６は、ターゲット２２と基板支持２４の間に
取り付けられている。ＲＦ電力源２８は、基板支持２４
に連結されている。ガス入口マニホールド３０は、アル
ゴンあるいは窒素のような種々のガスをチャンバ中に制
御可能に通過することを許す。処理の間、基板３２は、
基板支持２４上に取り付けられる。
ンバ２０は、ＤＣ電力源２３と基板支持２４に連結され
る所望のターゲット２２を含む。ターゲット２２は、堆
積される材料によって、チタニウム、チタニウム・アル
ミナイド又はアルミニウムからなるものであり得る。コ
リメータ２６は、ターゲット２２と基板支持２４の間に
取り付けられている。ＲＦ電力源２８は、基板支持２４
に連結されている。ガス入口マニホールド３０は、アル
ゴンあるいは窒素のような種々のガスをチャンバ中に制
御可能に通過することを許す。処理の間、基板３２は、
基板支持２４上に取り付けられる。
【００１２】典型的なアルミニウム・コンタクトの調製
は、以下に記述されている。薄いチタニウム窒化物層
は、たとえば５０−２００Åの厚さのものは、アパーチ
ャ中で最初に堆積される。この層は、チャンバ中窒素ガ
スの存在下でチタニウム・ターゲットをスパッタするこ
とにより形成することができる。チタニウム窒化物層
は、必要であれば既知の方法でアニールされ(anneale
d)、又は酸素を詰め込まれてもよい。
は、以下に記述されている。薄いチタニウム窒化物層
は、たとえば５０−２００Åの厚さのものは、アパーチ
ャ中で最初に堆積される。この層は、チャンバ中窒素ガ
スの存在下でチタニウム・ターゲットをスパッタするこ
とにより形成することができる。チタニウム窒化物層
は、必要であれば既知の方法でアニールされ(anneale
d)、又は酸素を詰め込まれてもよい。
【００１３】チタニウム・アルミナイドの堆積を実行す
るために、その中でアルミニウム・コンタクトが形成さ
れる複数の露出した開口部を有する基板が提供される。
基板３２を基板支持２４上に取り付けた後、アルゴンの
流れがチャンバ中で開始され、チタニウム・アルミナイ
ドが基板３２上のチタニウム・アルミナイド・ターゲッ
ト２２からスパッタされる。コリメータ２６を通じてス
パッタリングすることによって、ＴｉＡｌ3の層は、露
出した開口部の底部上に堆積されることに加えて側壁上
に堆積され、より高いアスペクト比を有する開口部が充
填され得る。
るために、その中でアルミニウム・コンタクトが形成さ
れる複数の露出した開口部を有する基板が提供される。
基板３２を基板支持２４上に取り付けた後、アルゴンの
流れがチャンバ中で開始され、チタニウム・アルミナイ
ドが基板３２上のチタニウム・アルミナイド・ターゲッ
ト２２からスパッタされる。コリメータ２６を通じてス
パッタリングすることによって、ＴｉＡｌ3の層は、露
出した開口部の底部上に堆積されることに加えて側壁上
に堆積され、より高いアスペクト比を有する開口部が充
填され得る。
【００１４】以下の例において、その上に熱的(therma
l)酸化珪素の層を有する珪素層中のコンタクト開口部
は、標準的写真製版(photolithographic)技術を用いて
造られた。コンタクト開口部は、サイズすなわち直径で
０．６、０．８、及び１．０ミクロンと変えらて製造さ
れ、１．２ミクロンの深さであった。
l)酸化珪素の層を有する珪素層中のコンタクト開口部
は、標準的写真製版(photolithographic)技術を用いて
造られた。コンタクト開口部は、サイズすなわち直径で
０．６、０．８、及び１．０ミクロンと変えらて製造さ
れ、１．２ミクロンの深さであった。
【００１５】制御−湿潤層としてのスパッタされたチタ
ニウム 種々の厚さのチタニウムの層は、２：１のアスペクト比
を有する（１．２ミクロンの深さ）直径０．６ミクロン
のコンタクト開口部中に堆積された。チタニウムは、
１：１のアスペクト比のコリメータを使用しスパッタ堆
積された。アルミニウムは、チタニウム層上にスパッタ
堆積された。測定は、アルミニウム充填(fill)とプレー
ナ化に関して行われた。アルミニウムの堆積はまた変え
られ、ホット・アルミニウム堆積（５１０−５５０
℃）、コールド／ホット・アルミニウム堆積（最初の温
度が約４００℃で引き続く温度上昇で約５００−５５０
℃まで）、及び堆積の間ターゲットの適用される電力が
含まれた。図３（ａ）から３（ｄ）の全てのデータは、
０．６ミクロン直径の開口部を使用して測定された。
ニウム 種々の厚さのチタニウムの層は、２：１のアスペクト比
を有する（１．２ミクロンの深さ）直径０．６ミクロン
のコンタクト開口部中に堆積された。チタニウムは、
１：１のアスペクト比のコリメータを使用しスパッタ堆
積された。アルミニウムは、チタニウム層上にスパッタ
堆積された。測定は、アルミニウム充填(fill)とプレー
ナ化に関して行われた。アルミニウムの堆積はまた変え
られ、ホット・アルミニウム堆積（５１０−５５０
℃）、コールド／ホット・アルミニウム堆積（最初の温
度が約４００℃で引き続く温度上昇で約５００−５５０
℃まで）、及び堆積の間ターゲットの適用される電力が
含まれた。図３（ａ）から３（ｄ）の全てのデータは、
０．６ミクロン直径の開口部を使用して測定された。
【００１６】図３（ａ）は、ホット・アルミニウム堆積
に関するコンタクト充填のパーセントを示す。パーセン
ト充填は、最適温度が約５３０℃で、約６５−９６％の
変化をする。
に関するコンタクト充填のパーセントを示す。パーセン
ト充填は、最適温度が約５３０℃で、約６５−９６％の
変化をする。
【００１７】図３（ｂ）は、パーセント・コンタクト充
填対アルミニウム堆積の温度のグラフであり、これが３
０００Åのコールド・アルミニウム及び５０００Åのホ
ット・アルミニウムを殆どコンタクト充填のロスなしで
堆積するよう変化することができるが、最適充填が２０
００Åのアルミニウム・コールド（４００℃）及び６０
００Åのアルミニウム・ホット（５３０℃）の堆積によ
って達成されることを示す。
填対アルミニウム堆積の温度のグラフであり、これが３
０００Åのコールド・アルミニウム及び５０００Åのホ
ット・アルミニウムを殆どコンタクト充填のロスなしで
堆積するよう変化することができるが、最適充填が２０
００Åのアルミニウム・コールド（４００℃）及び６０
００Åのアルミニウム・ホット（５３０℃）の堆積によ
って達成されることを示す。
【００１８】図３（ｃ）は、パーセント・コンタクト充
填対ホット・アルミニウム堆積の間の電力のグラフであ
り、低電力におけるアルミニウムの堆積が好適であるこ
とを示す。
填対ホット・アルミニウム堆積の間の電力のグラフであ
り、低電力におけるアルミニウムの堆積が好適であるこ
とを示す。
【００１９】湿潤性及びパーセント・コンタクト充填に
関してチタニウムの最適な厚さは、図３（ｄ）中に示さ
れるように、約４００Åである。壁範囲(wall coverag
e)が低く、２：１のアスペクト比の開口部の底部におい
て約１４パーセントのみであるので、チタニウム層に関
する最小厚さは、約５０−６０Åである。約５５０Åの
より高いチタニウム層厚さにおいて、開口部の頂部にお
いて形成される張出部(overhang)は、開口部中へのアル
ミニウムのリフロー(reflow)を防止する。
関してチタニウムの最適な厚さは、図３（ｄ）中に示さ
れるように、約４００Åである。壁範囲(wall coverag
e)が低く、２：１のアスペクト比の開口部の底部におい
て約１４パーセントのみであるので、チタニウム層に関
する最小厚さは、約５０−６０Åである。約５５０Åの
より高いチタニウム層厚さにおいて、開口部の頂部にお
いて形成される張出部(overhang)は、開口部中へのアル
ミニウムのリフロー(reflow)を防止する。
【００２０】図４（ａ）は、４００Åのチタニウムで及
びその後コールド／ホット・プロセスによって堆積され
たアルミニウムで充填されたコンタクトの断面の顕微鏡
写真である。
びその後コールド／ホット・プロセスによって堆積され
たアルミニウムで充填されたコンタクトの断面の顕微鏡
写真である。
【００２１】図４（ｂ）は、図４（ａ）のコンタクトの
ＴＥＭ分析の顕微鏡写真である。約２０００Å厚さのＴ
ｉＡｌ3の層が測定された。
ＴＥＭ分析の顕微鏡写真である。約２０００Å厚さのＴ
ｉＡｌ3の層が測定された。
【００２２】実施例１−湿潤層としてのスパッタされた
ＴｉＡｌx コントロール(Control)の中におけるようにコンタクト
開口部中にＴｉＡｌ3の層のスパッタ堆積後、アルミニ
ウムは、コンタクト開口部中に１：１アスペクト比のコ
リメータを使用してスパッタ堆積された。
ＴｉＡｌx コントロール(Control)の中におけるようにコンタクト
開口部中にＴｉＡｌ3の層のスパッタ堆積後、アルミニ
ウムは、コンタクト開口部中に１：１アスペクト比のコ
リメータを使用してスパッタ堆積された。
【００２３】得られたフィルムのラザフォード後方散乱
(Rutherford Backscattering)分析は、約３．５：１の
Ａｉ：Ｔｉ比又は７７．８％のアルミニウムと２２．２
％のチタニウムを含む合金が堆積されたことを示した。
ＴｉＡｌ3の抵抗率(resistivity)は、１５８．ＴｉＡｌ
3の形成を確認する９６μｏｈｍｓ−ｃｍであった。ス
パッタされたＴｉＡｌ3層のシート抵抗均一性は、約
２．２６６パーセント、１シグマ(sigma)であった。
(Rutherford Backscattering)分析は、約３．５：１の
Ａｉ：Ｔｉ比又は７７．８％のアルミニウムと２２．２
％のチタニウムを含む合金が堆積されたことを示した。
ＴｉＡｌ3の抵抗率(resistivity)は、１５８．ＴｉＡｌ
3の形成を確認する９６μｏｈｍｓ−ｃｍであった。ス
パッタされたＴｉＡｌ3層のシート抵抗均一性は、約
２．２６６パーセント、１シグマ(sigma)であった。
【００２４】その後、アルミニウムは、ホット及びコー
ルド／ホット・プロセスの両方を使用してＴｉＡｌ3層
の上に堆積された。
ルド／ホット・プロセスの両方を使用してＴｉＡｌ3層
の上に堆積された。
【００２５】図５は、ホット堆積及びホット／コールド
堆積方法の両方によって堆積されたアルミニウムに関
し、上に重ねられるアルミニウム層のパーセント充填対
ＴｉＡｌ3層のオングストロームでの厚さのグラフであ
る。ホット・アルミニウム堆積が、ＴｉＡｌ3の任意の
フィルム厚さにおいて優れた充填を与えることは明らか
である。コールド／ホット・プロセスを使用してアルミ
ニウムを堆積するとき、最適パーセント充填は、ＴｉＡ
ｌ3のフィルムが少なくとも１０００Åの厚さで堆積さ
れるまで得られない。
堆積方法の両方によって堆積されたアルミニウムに関
し、上に重ねられるアルミニウム層のパーセント充填対
ＴｉＡｌ3層のオングストロームでの厚さのグラフであ
る。ホット・アルミニウム堆積が、ＴｉＡｌ3の任意の
フィルム厚さにおいて優れた充填を与えることは明らか
である。コールド／ホット・プロセスを使用してアルミ
ニウムを堆積するとき、最適パーセント充填は、ＴｉＡ
ｌ3のフィルムが少なくとも１０００Åの厚さで堆積さ
れるまで得られない。
【００２６】図６は、ホット・プロセスを使用して堆積
された４００ÅのＴｉＡｌ3と８０００Åのアルミニウ
ムによる直径０．６ミクロンのコンタクト開口部の優れ
た充填を示す。
された４００ÅのＴｉＡｌ3と８０００Åのアルミニウ
ムによる直径０．６ミクロンのコンタクト開口部の優れ
た充填を示す。
【００２７】図７は、ＴｉＡｌ3層とアルミニウムの間
の境界面のＴＥＭ分析の顕微鏡写真である。
の境界面のＴＥＭ分析の顕微鏡写真である。
【００２８】上記のプロセスは、２つのスパッタ堆積チ
ャンバのみを必要とし、第１はＴｉＡｌx合金をスパッ
タ堆積すること及び第２はその上にアルミニウムをスパ
ッタ堆積することである。好適な複数チャンバ堆積シス
テムは、本願明細書に参考として組み入れられる米国特
許第４，９５１，６０１号中にＭａｙｄａｎらによって
開示されており、図８中に略図的に示されている。
ャンバのみを必要とし、第１はＴｉＡｌx合金をスパッ
タ堆積すること及び第２はその上にアルミニウムをスパ
ッタ堆積することである。好適な複数チャンバ堆積シス
テムは、本願明細書に参考として組み入れられる米国特
許第４，９５１，６０１号中にＭａｙｄａｎらによって
開示されており、図８中に略図的に示されている。
【００２９】図８は、本プロセスの堆積及び処理の工程
の全てが実施可能である好適な堆積システムを示す。こ
のシステムは、高真空基板移動チャンバに連結した複数
の処理真空チャンバを含む。処理チャンバの各々は、同
時に単一のウェハを処理するが、複数のウェハは種々の
チャンバ中で平行(parellel)処理によってシステム中に
収容される。図８のシステム８００は、システム中への
基板の装填及び取り外しに関し、２つの独立に操作され
るロード・ロック・チャンバ(load lock chambers)８１
０Ａ及び８１０Ｂを含む。基板は、ロード・ロック・チ
ャンバ８１０Ａから、種々の連結された処理チャンバへ
の基板の移動のためのロボット８１３を含む基板移動チ
ャンバ８１２中に移動される。たとえば、予備清浄チャ
ンバ８１６は、空気に晒された珪素基板から天然の酸化
層を除去するために基板をスパッタ清浄あるいはプラズ
マ清浄することに使用することができる。その後基板
は、種々の処理チャンバに移動することができる。たと
えば、チタニウム窒化物層はチャンバ８２０中で堆積す
ることができ、チタニウム・アルミナイド層はチャンバ
８２２中で堆積することができ、アルミニウム層はチャ
ンバ８２６中で堆積することができる。その後、被覆さ
れた基板は、システム８００から移動のためロード・ロ
ック・チャンバ８１０Ｂに移動される。
の全てが実施可能である好適な堆積システムを示す。こ
のシステムは、高真空基板移動チャンバに連結した複数
の処理真空チャンバを含む。処理チャンバの各々は、同
時に単一のウェハを処理するが、複数のウェハは種々の
チャンバ中で平行(parellel)処理によってシステム中に
収容される。図８のシステム８００は、システム中への
基板の装填及び取り外しに関し、２つの独立に操作され
るロード・ロック・チャンバ(load lock chambers)８１
０Ａ及び８１０Ｂを含む。基板は、ロード・ロック・チ
ャンバ８１０Ａから、種々の連結された処理チャンバへ
の基板の移動のためのロボット８１３を含む基板移動チ
ャンバ８１２中に移動される。たとえば、予備清浄チャ
ンバ８１６は、空気に晒された珪素基板から天然の酸化
層を除去するために基板をスパッタ清浄あるいはプラズ
マ清浄することに使用することができる。その後基板
は、種々の処理チャンバに移動することができる。たと
えば、チタニウム窒化物層はチャンバ８２０中で堆積す
ることができ、チタニウム・アルミナイド層はチャンバ
８２２中で堆積することができ、アルミニウム層はチャ
ンバ８２６中で堆積することができる。その後、被覆さ
れた基板は、システム８００から移動のためロード・ロ
ック・チャンバ８１０Ｂに移動される。
【００３０】加熱あるいはアニーリング及びその類似の
目的で、追加的処理チャンバは、システム８００に追加
することができる。
目的で、追加的処理チャンバは、システム８００に追加
することができる。
【００３１】１：１のアスペクト比のコリメータを使用
して、２．９１Å／ｋｗの堆積速度が達成される。
して、２．９１Å／ｋｗの堆積速度が達成される。
【００３２】アルミニウム・コンタクトを形成する好ま
しい方法において、チタニウム窒化物の約５０−２００
Å厚さの第１層が開口部中でスパッタ堆積され、通常の
方法で酸素中でアニールされる。基板は、チタニウム・
アルミナイドのターゲットを包含するチャンバに移動さ
れ、約５０−５００Å厚さのＴｉＡｌx層がアルゴン・
ガス及びチャンバ中のコリメータを使用して堆積され
る。
しい方法において、チタニウム窒化物の約５０−２００
Å厚さの第１層が開口部中でスパッタ堆積され、通常の
方法で酸素中でアニールされる。基板は、チタニウム・
アルミナイドのターゲットを包含するチャンバに移動さ
れ、約５０−５００Å厚さのＴｉＡｌx層がアルゴン・
ガス及びチャンバ中のコリメータを使用して堆積され
る。
【００３３】その後、基板は、アルミニウムの堆積のた
めに他のスパッタリング・チャンバに移動される。
めに他のスパッタリング・チャンバに移動される。
【００３４】ホット・アルミニウム・プロセスにおい
て、基板支持は約５００℃又はそれ以上の温度まで加熱
される。
て、基板支持は約５００℃又はそれ以上の温度まで加熱
される。
【００３５】コールド／ホット・プロセスを使用して、
数千オングストロームの厚さのアルミニウムの第１堆積
は３５０−４００℃でなされ、その後基板支持は約５５
０℃まで加熱され、堆積は所望のアルミニウムの厚さま
で継続される。アルミニウムの最初のコールド堆積は、
チタニウム・アルミナイドとアルミニウム層との間の良
好な湿潤を確実にする。堆積の間の温度をアルミニウム
の流れ点(flow point)を超える温度まで、たとえば約５
５０℃まで上昇することによって、アルミニウムは、ア
ルミニウム層中の空隙の形成を除去しながら、堆積され
るときのように流動する。加熱されたアルゴンはまた、
基板の温度を急速に上昇させるためにウェハ支持を通っ
て通過させることもできる。
数千オングストロームの厚さのアルミニウムの第１堆積
は３５０−４００℃でなされ、その後基板支持は約５５
０℃まで加熱され、堆積は所望のアルミニウムの厚さま
で継続される。アルミニウムの最初のコールド堆積は、
チタニウム・アルミナイドとアルミニウム層との間の良
好な湿潤を確実にする。堆積の間の温度をアルミニウム
の流れ点(flow point)を超える温度まで、たとえば約５
５０℃まで上昇することによって、アルミニウムは、ア
ルミニウム層中の空隙の形成を除去しながら、堆積され
るときのように流動する。加熱されたアルゴンはまた、
基板の温度を急速に上昇させるためにウェハ支持を通っ
て通過させることもできる。
【００３６】約３５００Åのアルミニウムのみが、所望
のシート抵抗を得るためにコンタクトを充填するために
必要とされる。引き続く高温度処理の間アルミニウムと
チタニウムの間で殆ど反応は起こらないので、コンタク
トの抵抗は低いままである。
のシート抵抗を得るためにコンタクトを充填するために
必要とされる。引き続く高温度処理の間アルミニウムと
チタニウムの間で殆ど反応は起こらないので、コンタク
トの抵抗は低いままである。
【００３７】コンタクトの抵抗の安定性は、装置の操作
の間アルムニウム・ラインの電子移動効果(electron mi
gration effects)を防止することにおいて、他の利点を
有する。アルミニウムがチタニウムとの反応によって消
費されるときのように、アルミニウムシート抵抗が時間
に対して増大する場合、電流密度は増加し、アルミニウ
ムライン中の電子移動も増大し、このことはアルミニウ
ム・ライン中における破壊を導き得る。
の間アルムニウム・ラインの電子移動効果(electron mi
gration effects)を防止することにおいて、他の利点を
有する。アルミニウムがチタニウムとの反応によって消
費されるときのように、アルミニウムシート抵抗が時間
に対して増大する場合、電流密度は増加し、アルミニウ
ムライン中の電子移動も増大し、このことはアルミニウ
ム・ライン中における破壊を導き得る。
【００３８】本発明は、特定の具体例によって記述され
たきたが、材料、反応条件、及びそれに類似するものに
おける種々の変形は、この技術分野において当業者によ
ってなし得るものであり、これらが本願明細書中に含ま
れるものであることを意味する。
たきたが、材料、反応条件、及びそれに類似するものに
おける種々の変形は、この技術分野において当業者によ
ってなし得るものであり、これらが本願明細書中に含ま
れるものであることを意味する。
【００３９】
【図１】 本発明のコンタクトの断面図である。
【図２】 本発明のプロセスにおいて使用される材料が
堆積することができるスパッタリング・チャンバの略図
である。
堆積することができるスパッタリング・チャンバの略図
である。
【図３】 （ａ）は、ホット・アルミニウム堆積に関す
るパーセント・コンタクト充填対温度のグラフである。
（ｂ）は、パーセント・コンタクト充填対ホット／コー
ルド・アルミニウム堆積のグラフである。（ｃ）は、ア
ルミニウム堆積の間のパーセント・コンタクト充填対電
力のグラフである。（ｄ）は、パーセント・コンタクト
充填対チタニウム厚さのグラフである。
るパーセント・コンタクト充填対温度のグラフである。
（ｂ）は、パーセント・コンタクト充填対ホット／コー
ルド・アルミニウム堆積のグラフである。（ｃ）は、ア
ルミニウム堆積の間のパーセント・コンタクト充填対電
力のグラフである。（ｄ）は、パーセント・コンタクト
充填対チタニウム厚さのグラフである。
【図４】 （ａ）は、チタニウム湿潤層を使用して製造
されたコンタクトの断面のＳＥＭ写真である。（ｂ）
は、チタニウム・アルミナイド層の形成を示す、チタニ
ウム湿潤層を使用して製造されたコンタクトの断面のＴ
ＥＭ写真である。
されたコンタクトの断面のＳＥＭ写真である。（ｂ）
は、チタニウム・アルミナイド層の形成を示す、チタニ
ウム湿潤層を使用して製造されたコンタクトの断面のＴ
ＥＭ写真である。
【図５】 ホット・アルミニウム堆積及びコールド／ホ
ット・アルミニウム堆積の両方に関するパーセント・ア
ルミニウム充填対チタニウム・アルミナイド厚さのグラ
フである。
ット・アルミニウム堆積の両方に関するパーセント・ア
ルミニウム充填対チタニウム・アルミナイド厚さのグラ
フである。
【図６】 湿潤層としてチタニウム・アルミナイドを使
用して製造されたコンタクトの断面のＳＥＭ写真であ
る。
用して製造されたコンタクトの断面のＳＥＭ写真であ
る。
【図７】 湿潤層としてチタニウム・アルミナイドを使
用して製造されたコンタクトの断面のＴＥＭ写真であ
る。
用して製造されたコンタクトの断面のＴＥＭ写真であ
る。
【図８】 本発明を実施するために有用な複数チャンバ
真空堆積システムの平面図である。
真空堆積システムの平面図である。
【手続補正書】
【提出日】平成９年６月５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】図４は、４００ のチタニウムで及びその
後コールド／ホット・プロセスによって堆積されたアル
ミニウムで充填されたコンタクトの断面の顕微鏡写真で
ある。
後コールド／ホット・プロセスによって堆積されたアル
ミニウムで充填されたコンタクトの断面の顕微鏡写真で
ある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】図５は、図４のコンタクトのＴＥＭ分析の
顕微鏡写真である。約２０００ 厚さのＴｉＡｌ３の層
が測定された。
顕微鏡写真である。約２０００ 厚さのＴｉＡｌ３の層
が測定された。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２５】図６は、ホット堆積及びホット／コールド
堆積方法の両方によって堆積されたアルミニウムに関
し、上に重ねられるアルミニウム層のパーセント充填対
ＴｉＡｌ３層のオングストロームでの厚さのグラフであ
る。ホット・アルミニウム堆積が、ＴｉＡｌ３の任意の
フィルム厚さにおいて優れた充填を与えることは明らか
である。コールド／ホット・プロセスを使用してアルミ
ニウムを堆積するとき、最適パーセント充填は、ＴｉＡ
ｌ３のフィルムが少なくとも１０００ の厚さで堆積さ
れるまで得られない。
堆積方法の両方によって堆積されたアルミニウムに関
し、上に重ねられるアルミニウム層のパーセント充填対
ＴｉＡｌ３層のオングストロームでの厚さのグラフであ
る。ホット・アルミニウム堆積が、ＴｉＡｌ３の任意の
フィルム厚さにおいて優れた充填を与えることは明らか
である。コールド／ホット・プロセスを使用してアルミ
ニウムを堆積するとき、最適パーセント充填は、ＴｉＡ
ｌ３のフィルムが少なくとも１０００ の厚さで堆積さ
れるまで得られない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】図７は、ホット・プロセスを使用して堆積
された４００ のＴｉＡｌ３と８０００ のアルミニウ
ムによる直径０．６ミクロンのコンタクト開口部の優れ
た充填を示す。
された４００ のＴｉＡｌ３と８０００ のアルミニウ
ムによる直径０．６ミクロンのコンタクト開口部の優れ
た充填を示す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】図８は、ＴｉＡｌ３層とアルミニウムの間
の境界面のＴＥＭ分析の顕微鏡写真である。
の境界面のＴＥＭ分析の顕微鏡写真である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】上記のプロセスは、２つのスパッタ堆積チ
ャンバのみを必要とし、第１はＴｉＡｌｘ合金をスパッ
タ堆積すること及び第２はその上にアルミニウムをスパ
ッタ堆積することである。好適な複数チャンバ堆積シス
テムは、本願明細書に参考として組み入れられる米国特
許第４，９５１，６０１号中にＭａｙｄａｎらによって
開示されており、図９中に略図的に示されている。
ャンバのみを必要とし、第１はＴｉＡｌｘ合金をスパッ
タ堆積すること及び第２はその上にアルミニウムをスパ
ッタ堆積することである。好適な複数チャンバ堆積シス
テムは、本願明細書に参考として組み入れられる米国特
許第４，９５１，６０１号中にＭａｙｄａｎらによって
開示されており、図９中に略図的に示されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】図９は、本プロセスの堆積及び処理の工程
の全てが実施可能である好適な堆積システムを示す。こ
のシステムは、高真空基板移動チャンバに連結した複数
の処理真空チャンバを含む。処理チャンバの各々は、同
時に単一のウェハを処理するが、複数のウェハは種々の
チャンバ中で平行（ｐａｒｅｌｌｅｌ）処理によってシ
ステム中に収容される。図９のシステム８００は、シス
テム中への基板の装填及び取り外しに関し、２つの独立
に操作されるロード・ロック・チャンバ（ｌｏａｄ ｌ
ｏｃｋ ｃｈａｍｂｅｒｓ）８１０Ａ及び８１０Ｂを含
む。基板は、ロード・ロック・チャンバ８１０Ａから、
種々の連結された処理チャンバへの基板の移動のための
ロボット８１３を含む基板移動チャンバ８１２中に移動
される。たとえば、予備清浄チャンバ８１６は、空気に
晒された珪素基板から天然の酸化層を除去するために基
板をスパッタ清浄あるいはプラズマ清浄することに使用
することができる。その後基板は、種々の処理チャンバ
に移動することができる。たとえば、チタニウム窒化物
層はチャンバ８２０中で堆積することができ、チタニウ
ム・アルミナイド層はチャンバ８２２中で堆積すること
ができ、アルミニウム層はチャンバ８２６中で堆積する
ことができる。その後、被覆された基板は、システム８
００から移動のためロード・ロック・チャンバ８１０Ｂ
に移動される。
の全てが実施可能である好適な堆積システムを示す。こ
のシステムは、高真空基板移動チャンバに連結した複数
の処理真空チャンバを含む。処理チャンバの各々は、同
時に単一のウェハを処理するが、複数のウェハは種々の
チャンバ中で平行（ｐａｒｅｌｌｅｌ）処理によってシ
ステム中に収容される。図９のシステム８００は、シス
テム中への基板の装填及び取り外しに関し、２つの独立
に操作されるロード・ロック・チャンバ（ｌｏａｄ ｌ
ｏｃｋ ｃｈａｍｂｅｒｓ）８１０Ａ及び８１０Ｂを含
む。基板は、ロード・ロック・チャンバ８１０Ａから、
種々の連結された処理チャンバへの基板の移動のための
ロボット８１３を含む基板移動チャンバ８１２中に移動
される。たとえば、予備清浄チャンバ８１６は、空気に
晒された珪素基板から天然の酸化層を除去するために基
板をスパッタ清浄あるいはプラズマ清浄することに使用
することができる。その後基板は、種々の処理チャンバ
に移動することができる。たとえば、チタニウム窒化物
層はチャンバ８２０中で堆積することができ、チタニウ
ム・アルミナイド層はチャンバ８２２中で堆積すること
ができ、アルミニウム層はチャンバ８２６中で堆積する
ことができる。その後、被覆された基板は、システム８
００から移動のためロード・ロック・チャンバ８１０Ｂ
に移動される。
【手続補正書】
【提出日】平成９年９月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のコンタクトの断面図である。
【図２】 本発明のプロセスにおいて使用される材料が
堆積することができるスパッタリング・チャンバの略図
である。
堆積することができるスパッタリング・チャンバの略図
である。
【図３】 （ａ）は、ホット・アルミニウム堆積に関す
るパーセント・コンタクト充填対温度のグラフである。
（ｂ）は、パーセント・コンタクト充填対ホット／コー
ルド・アルミニウム堆積のグラフである。（ｃ）は、ア
ルミニウム堆積の間のパーセント・コンタクト充填対電
力のグラフである。（ｄ）は、パーセント・コンタクト
充填対チタニウム厚さのグラフである。
るパーセント・コンタクト充填対温度のグラフである。
（ｂ）は、パーセント・コンタクト充填対ホット／コー
ルド・アルミニウム堆積のグラフである。（ｃ）は、ア
ルミニウム堆積の間のパーセント・コンタクト充填対電
力のグラフである。（ｄ）は、パーセント・コンタクト
充填対チタニウム厚さのグラフである。
【図４】 チタニウム湿潤層を使用して製造されたコン
タクトの断面のＳＥＭ写真である。
タクトの断面のＳＥＭ写真である。
【図５】 チタニウム・アルミナイド層の形成を示す、
チタニウム湿潤層を使用して製造されたコンタクトの断
面のＴＥＭ写真である。
チタニウム湿潤層を使用して製造されたコンタクトの断
面のＴＥＭ写真である。
【図６】 ホット・アルミニウム堆積及びコールド／ホ
ット・アルミニウム堆積の両方に関するパーセント・ア
ルミニウム充填対チタニウム・アルミナイド厚さのグラ
フである。
ット・アルミニウム堆積の両方に関するパーセント・ア
ルミニウム充填対チタニウム・アルミナイド厚さのグラ
フである。
【図７】 湿潤層としてチタニウム・アルミナイドを使
用して製造されたコンタクトの断面のＳＥＭ写真であ
る。
用して製造されたコンタクトの断面のＳＥＭ写真であ
る。
【図８】 湿潤層としてチタニウム・アルミナイドを使
用して製造されたコンタクトの断面のＴＥＭ写真であ
る。
用して製造されたコンタクトの断面のＴＥＭ写真であ
る。
【図９】 本発明を実施するために有用な複数チャンバ
真空堆積システムの平面図である。
真空堆積システムの平面図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図６】
【図３】
【図４】
【図７】
【図９】
【図５】
【図８】
フロントページの続き (72)発明者 ジェン シュー アメリカ合衆国， カリフォルニア州， フォスター シティー， ハドソン ベイ ストリート 279 (72)発明者 ホア キュー アメリカ合衆国， カリフォルニア州， サニーヴェール， ウェスト オリーヴ 215
Claims (10)
- 【請求項１】ａ）開口部の底部及び側壁をカバーするた
めコリメータを通じてチタニウム・アルミナイドの層を
スパッタ堆積すること、及び ｂ）その上にアルミニウムの層をスパッタ堆積すること
を順に行う基板中の開口部中にアルミニウム・コンタク
ト層を堆積する方法。 - 【請求項２】ｘが１−３であって、ＴｉＡｌxがＴｉＡ
ｌxターゲットからスパッタされる請求項１の方法。 - 【請求項３】ＴｉＡｌxが約５０−５００オングストロ
ームの深さまでスパッタされる請求項２の方法。 - 【請求項４】ｘが約３である請求項２の方法。
- 【請求項５】アルミニウムが約５００−５５０℃の温度
においてＴｉＡｌx層上にスパッタ堆積される請求項２
の方法。 - 【請求項６】アルミニウムが前記開口部を充たすためＴ
ｉＡｌx層上に約３５０−４００℃の第１温度において
スパッタ堆積され、次いで約５００−５５０℃の第２温
度においてスパッタされる請求項２の方法。 - 【請求項７】開口部中の第１層として、チタニウム窒化
物が約５０−２００オングストロームの厚さにスパッタ
堆積される請求項１の方法。 - 【請求項８】基板を真空下に維持する間、チタニウム窒
化物が第１物理的気相堆積チャンバ中でスパッタされ、
チタニウム・アルミナイドが第２物理的気相堆積チャン
バ中でスパッタされ、及びアルミニウムが第３物理的気
相堆積チャンバ中でスパッタされる請求項７の方法。 - 【請求項９】約５０−２００オングストロームの厚さの
チタニウム窒化物の第１層、５０−５００オングストロ
ームの制御された厚さを有するチタニウム・アルミナイ
ド（ＴｉＡｌx，ｘは１−３）の第２層、及びアルミニ
ウムの第３プレーナ化された層を含むアルミニウム・コ
ンタクト。 - 【請求項１０】ｘが約３である請求項９のアルミニウム
・コンタクト。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US59569596A | 1996-02-02 | 1996-02-02 | |
| US08/595695 | 1996-02-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1074707A true JPH1074707A (ja) | 1998-03-17 |
Family
ID=24384292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9055375A Withdrawn JPH1074707A (ja) | 1996-02-02 | 1997-02-03 | アルミニウム接触用チタニウム・アルミナイド湿潤層 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0788145A3 (ja) |
| JP (1) | JPH1074707A (ja) |
| KR (1) | KR970063503A (ja) |
| TW (1) | TW367528B (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477812B1 (ko) * | 2000-07-31 | 2005-03-21 | 주식회사 하이닉스반도체 | 구리를 사용한 금속 콘택 형성방법 |
| KR100595855B1 (ko) | 2004-12-29 | 2006-06-30 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 알루미늄 증착 콘택트 형성 방법 |
| WO2012043490A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 株式会社神戸製鋼所 | Ａｌ合金膜、Ａｌ合金膜を有する配線構造、およびＡｌ合金膜の製造に用いられるスパッタリングターゲット |
| JP2013528947A (ja) * | 2010-05-25 | 2013-07-11 | マイクロン テクノロジー， インク． | 半導体構造用オーミック接触 |
| US10833199B2 (en) | 2016-11-18 | 2020-11-10 | Acorn Semi, Llc | Nanowire transistor with source and drain induced by electrical contacts with negative Schottky barrier height |
| US10872964B2 (en) | 2016-06-17 | 2020-12-22 | Acorn Semi, Llc | MIS contact structure with metal oxide conductor |
| US10879366B2 (en) | 2011-11-23 | 2020-12-29 | Acorn Semi, Llc | Metal contacts to group IV semiconductors by inserting interfacial atomic monolayers |
| US10937880B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-03-02 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the Fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| US11043571B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-06-22 | Acorn Semi, Llc | Insulated gate field effect transistor having passivated schottky barriers to the channel |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6268284B1 (en) | 1998-10-07 | 2001-07-31 | Tokyo Electron Limited | In situ titanium aluminide deposit in high aspect ratio features |
| JP3910752B2 (ja) | 1999-03-23 | 2007-04-25 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| US9418856B2 (en) | 2014-11-06 | 2016-08-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Methods of forming titanium-aluminum layers for gate electrodes and related semiconductor devices |
| WO2019155113A1 (en) | 2018-02-12 | 2019-08-15 | Thrunnel Ltd, Oy | Method and device for the preparation of alcohols from hydrocarbons |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5658828A (en) * | 1989-11-30 | 1997-08-19 | Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. | Method for forming an aluminum contact through an insulating layer |
| US5371042A (en) * | 1992-06-16 | 1994-12-06 | Applied Materials, Inc. | Method of filling contacts in semiconductor devices |
| DE19515564B4 (de) * | 1994-04-28 | 2008-07-03 | Denso Corp., Kariya | Elektrode für ein Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung derselben |
-
1997
- 1997-02-01 TW TW086101204A patent/TW367528B/zh active
- 1997-02-03 JP JP9055375A patent/JPH1074707A/ja not_active Withdrawn
- 1997-02-03 KR KR1019970003266A patent/KR970063503A/ko not_active Withdrawn
- 1997-02-03 EP EP97101630A patent/EP0788145A3/en not_active Withdrawn
Cited By (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477812B1 (ko) * | 2000-07-31 | 2005-03-21 | 주식회사 하이닉스반도체 | 구리를 사용한 금속 콘택 형성방법 |
| US10937880B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-03-02 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the Fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| US11355613B2 (en) | 2002-08-12 | 2022-06-07 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the Fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| US11056569B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-07-06 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| US11043571B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-06-22 | Acorn Semi, Llc | Insulated gate field effect transistor having passivated schottky barriers to the channel |
| US11018237B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-05-25 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| US10950707B2 (en) | 2002-08-12 | 2021-03-16 | Acorn Semi, Llc | Method for depinning the Fermi level of a semiconductor at an electrical junction and devices incorporating such junctions |
| KR100595855B1 (ko) | 2004-12-29 | 2006-06-30 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 알루미늄 증착 콘택트 형성 방법 |
| US10998481B2 (en) | 2010-05-25 | 2021-05-04 | Micron Technology, Inc. | Ohmic contacts for semiconductor structures |
| US10446727B2 (en) | 2010-05-25 | 2019-10-15 | Micron Technology, Inc. | Ohmic contacts for semiconductor structures |
| JP2013528947A (ja) * | 2010-05-25 | 2013-07-11 | マイクロン テクノロジー， インク． | 半導体構造用オーミック接触 |
| US9608185B2 (en) | 2010-05-25 | 2017-03-28 | Micron Technology | Ohmic contacts for semiconductor structures |
| JP2012094485A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-05-17 | Kobe Steel Ltd | Ａｌ合金膜、Ａｌ合金膜を有する配線構造、およびＡｌ合金膜の製造に用いられるスパッタリングターゲット |
| WO2012043490A1 (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-05 | 株式会社神戸製鋼所 | Ａｌ合金膜、Ａｌ合金膜を有する配線構造、およびＡｌ合金膜の製造に用いられるスパッタリングターゲット |
| US10879366B2 (en) | 2011-11-23 | 2020-12-29 | Acorn Semi, Llc | Metal contacts to group IV semiconductors by inserting interfacial atomic monolayers |
| US11610974B2 (en) | 2011-11-23 | 2023-03-21 | Acorn Semi, Llc | Metal contacts to group IV semiconductors by inserting interfacial atomic monolayers |
| US11804533B2 (en) | 2011-11-23 | 2023-10-31 | Acorn Semi, Llc | Metal contacts to group IV semiconductors by inserting interfacial atomic monolayers |
| US12336263B2 (en) | 2011-11-23 | 2025-06-17 | Acorn Semi, Llc | Metal contacts to group IV semiconductors by inserting interfacial atomic monolayers |
| US10872964B2 (en) | 2016-06-17 | 2020-12-22 | Acorn Semi, Llc | MIS contact structure with metal oxide conductor |
| US11843040B2 (en) | 2016-06-17 | 2023-12-12 | Acorn Semi, Llc | MIS contact structure with metal oxide conductor |
| US10833199B2 (en) | 2016-11-18 | 2020-11-10 | Acorn Semi, Llc | Nanowire transistor with source and drain induced by electrical contacts with negative Schottky barrier height |
| US11462643B2 (en) | 2016-11-18 | 2022-10-04 | Acorn Semi, Llc | Nanowire transistor with source and drain induced by electrical contacts with negative Schottky barrier height |
| US12034078B2 (en) | 2016-11-18 | 2024-07-09 | Acorn Semi, Llc | Nanowire transistor with source and drain induced by electrical contacts with negative Schottky barrier height |
| US12477776B2 (en) | 2016-11-18 | 2025-11-18 | Acorn Semi, Llc | Nanowire transistor with source and drain induced by electrical contacts with negative Schottky barrier height |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR970063503A (ko) | 1997-09-12 |
| TW367528B (en) | 1999-08-21 |
| EP0788145A2 (en) | 1997-08-06 |
| EP0788145A3 (en) | 1998-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5378660A (en) | Barrier layers and aluminum contacts | |
| US5371042A (en) | Method of filling contacts in semiconductor devices | |
| US6217721B1 (en) | Filling narrow apertures and forming interconnects with a metal utilizing a crystallographically oriented liner layer | |
| KR950009934B1 (ko) | 반도체 장치의 배선층 형성방법 | |
| JP2828540B2 (ja) | シリコン半導体ウエハのための低抵抗かつ低欠陥密度のタングステンコンタクトを形成する方法 | |
| US6238533B1 (en) | Integrated PVD system for aluminum hole filling using ionized metal adhesion layer | |
| US5970370A (en) | Manufacturing capping layer for the fabrication of cobalt salicide structures | |
| JP3729882B2 (ja) | アルミニウムコンタクト形成方法 | |
| US6538324B1 (en) | Multi-layered wiring layer and method of fabricating the same | |
| EP0799903A2 (en) | Methods of sputtering a metal onto a substrate and semiconductor processing apparatus | |
| EP0866498B1 (en) | Method of manufacturing a semiconductor device having aluminum contacts or vias | |
| JP2001516146A (ja) | デュアルダマシン金属化方法 | |
| JPH077077A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2002517903A (ja) | 他の場所でコンタクトを充填するためのプラズマ処理 | |
| JPH1041247A (ja) | 自己調心超薄膜を用いたｃｖｄアルミニウムのブランケット選択的堆積及び反射率の改善 | |
| KR100501460B1 (ko) | 이온화된금속으로부터증착된접착층을사용한반도체구조물내의홀충전방법 | |
| JPH1074707A (ja) | アルミニウム接触用チタニウム・アルミナイド湿潤層 | |
| US7879716B2 (en) | Metal seed layer deposition | |
| US6110821A (en) | Method for forming titanium silicide in situ | |
| KR19990063873A (ko) | 집적 회로용 금속 스택의 티타늄과 알루미늄 합금사이의 개선된 인터페이스 | |
| US6716733B2 (en) | CVD-PVD deposition process | |
| US6268284B1 (en) | In situ titanium aluminide deposit in high aspect ratio features | |
| US4954852A (en) | Sputtered metallic silicide gate for GaAs integrated circuits | |
| US7622386B2 (en) | Method for improved formation of nickel silicide contacts in semiconductor devices | |
| US20030062254A1 (en) | Method and apparatus for depositing a metal layer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040406 |