DE19645033A1 - Process for forming a metal wire - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zur Bildung eines Me talldrahtes in einer Halbleiter-Vorrichtung, sie bezieht sich insbesondere auf eine signifikante Herabsetzung des Kontaktwiderstandes des Metalldrahtes durch chemische Dampfabscheidung.The invention relates generally to a method for forming a Me tall wire in a semiconductor device, it relates in particular to a significant reduction in the contact resistance of the metal wire by chemical vapor deposition.
Da Halbleiter-Vorrichtungen hochintegriert sind, sind viele Kontaktfenster (Kontaktlöcher), die in der Regel durch Ätzen vorgegebener Abschnitte von Zwischenschicht-Isolierfilmen gebildet werden, erforderlich, um untere elek trisch leitende Drähte mit oberen elektrisch leitenden Drähten zu verbinden. Außerdem haben die Kontaktfenster (Kontaktlöcher) ein größeres Aspektver hältnis, d. h. ein größeres Verhältnis von Höhe zu Breite, aufgrund ihrer eige nen Größe und aufgrund einer Verminderung des Abstandes zwischen ihnen und benachbarten Drähten.Since semiconductor devices are highly integrated, there are many contact windows (Contact holes), which are usually produced by etching predetermined sections of Interlayer insulating films are formed, required to lower elec to connect trically conductive wires with upper electrically conductive wires. In addition, the contact windows (contact holes) have a larger aspect ratio ratio, d. H. a larger ratio of height to width, due to their own NEN size and due to a decrease in the distance between them and neighboring wires.
Im allgemeinen werden die Metalldrähte einer Halbleiter-Vorrichtung in erster Linie aus Metallen auf Aluminiumbasis hergestellt wegen ihres einfachen Ab scheidungsprozesses und ihres geringen Widerstandes. Wenn jedoch ein Kontakt zu einem Halbleiter-Substrat oder einem elektrisch leitenden Draht durch Verwendung einer Metallschicht auf Aluminiumbasis hergestellt wird, tritt an der Grenzfläche zwischen der Metallschicht und dem Halbleiter-Substrat oder einem elektrisch leitenden Draht das Phänomen auf, daß Atome in der unteren Schicht in die Metallschicht diffundieren oder Metallatome in das Substrat eindringen.Generally, the metal wires of a semiconductor device are first Line made of aluminum-based metals because of their simple ab divorce process and their low resistance. However, if one Contact with a semiconductor substrate or an electrically conductive wire is produced by using an aluminum-based metal layer at the interface between the metal layer and the semiconductor substrate or an electrically conductive wire the phenomenon that atoms in the diffuse lower layer into the metal layer or metal atoms into the Penetrate substrate.
Um ein Funkenbildungs-Phänomen zu verhindern und den Kontaktwiderstand zu minimieren, wird auf der unteren Oberfläche eines Kontaktfensters (eines Kontaktloches) eine dünne Metall-Sperrschicht mit einer Schichtstruktur aus Ti/TiN abgeschieden, woran sich die Abscheidung einer Metallschicht auf Aluminiumbasis anschließt die dick genug ist, um das Kontaktfenster (Kon taktloch) auszufüllen. Dann wird ein Musterbildungs(Patterning)-Verfahren durchgeführt, um im Kontakt mit der unteren elektrisch leitenden Schicht oder einem Halbleiter-Substrat einen Metalldraht zu bilden.To prevent a sparking phenomenon and the contact resistance is minimized on the bottom surface of a contact window (one Contact hole) a thin metal barrier layer with a layer structure Ti / TiN deposited, whereupon the deposition of a metal layer Aluminum base that is thick enough to connect the contact window (Kon clock hole). Then a patterning process is used performed to be in contact with the lower electrically conductive layer or to form a metal wire on a semiconductor substrate.
Zur Abscheidung einer solchen Metallschicht auf Aluminiumbasis ist ein Be dampfungsverfahren (Sputtering-Verfahren), ein physikalisches Dampfab scheidungsverfahren (nachstehend als "PVD-Verfahren" bezeichnet), erforder lich. Ein PVD-Verfahren hat jedoch den signifikanten Nachteil, daß es eine schlechte Stufenabdeckung hervorruft, die ihrerseits zu Hohlräumen in dem Kontaktfenster (Kontaktloch) führt, wodurch die Zuverlässigkeit der Halbleiter- Vorrichtung in nachteiliger Weise beeinflußt wird.To deposit such an aluminum-based metal layer, a Be steaming process (sputtering process), a physical steam divorce proceedings (hereinafter referred to as "PVD proceedings") Lich. However, a PVD process has the significant disadvantage that it is a poor step coverage, which in turn creates voids in the Contact window (contact hole) leads, which increases the reliability of the semiconductor Device is adversely affected.
Um den Hintergrund der Erfindung besser zu verstehen, wird nachstehend ein konventionelles Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes in einer Halbleiter- Vorrichtung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben.To better understand the background of the invention, a conventional method for forming a metal wire in a semiconductor Device described with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt in Form einer schematischen Darstellung einen nach einem kon ventionellen Verfahren hergestellten Metalldraht. Fig. 1 shows in the form of a schematic representation of a metal wire produced by a conventional method.
Bei dem konventionellen Herstellungsverfahren wird ein Kontaktfenster (Kontaktloch) gebildet durch Abscheidung eines Zwischenschicht-Isolierfilms 12 auf einem Halbleiter-Substrat 11 und Entfernen eines vorgegebenen Ab schnitts des Zwischenschicht-Isolierfilms 12.In the conventional manufacturing method, a contact window (contact hole) is formed by depositing an interlayer insulating film 12 on a semiconductor substrate 11 and removing a predetermined portion of the interlayer insulating film 12 .
Danach wird eine Schichtstruktur, bestehend aus einer Ti-Schicht 14A und einer TiN-Schicht 14B, gebildet unter Anwendung eines Bedampfungsverfah rens, mit dessen Hilfe die beiden Schichten aufeinanderfolgend abgeschieden werden, wobei die erstere über das Kontaktfenster (Kontaktloch) 13 mit dem Halbleiter-Substrat 11 in Kontakt steht. Die Schichtstruktur dient als Metall- Sperrschicht 14, während die Ti-Schicht 14A die Aufgabe hat, den Kontaktwi derstand zwischen dem Halbleiter-Substrat 11 und einem zu bildenden elek trisch leitenden Draht zu vermindern. Die TiN-Schicht 14B verhindert das Fun kenbildungsphänomen der Metallschicht auf Aluminiumbasis im Kontaktbe reich des elektrisch leitenden Drahtes.Thereafter, a layer structure consisting of a Ti layer 14 A and a TiN layer 14 B is formed using an evaporation method, with the aid of which the two layers are deposited in succession, the former via the contact window (contact hole) 13 with the Semiconductor substrate 11 is in contact. The layer structure serves as a metal barrier layer 14 , while the Ti layer 14 A has the task of reducing the contact resistance between the semiconductor substrate 11 and an electrically conductive wire to be formed. The TiN layer 14 B prevents the sparking phenomenon of the metal layer based on aluminum in the contact area of the electrically conductive wire.
Danach wird eine Metallschicht auf Aluminiumbasis 15, welche die Hauptrolle spielt, beispielsweise aus einer Al-Cu-Si-Legierung, unter Anwendung eines PVD-Verfahrens auf der Metall-Sperrschicht 14 abgeschieden, woran sich die Bildung eines die Reflexion verhindernden Films 16 aus TiN auf der Metall schicht 14 anschließt.Thereafter, an aluminum-based metal layer 15 , which plays the leading role, for example, made of an Al-Cu-Si alloy, is deposited on the metal barrier layer 14 using a PVD method, resulting in the formation of a reflection-preventing film 16 made of TiN on the metal layer 14 connects.
Bei der Abscheidung der Metallschicht 15 entsteht eine geringe Stufen bedeckung an dem Kontaktfenster (Kontaktloch) 13, so daß im Innern des Kontakt fensters (Kontaktloches) 13 ein Hohlraum 17 gebildet wird. Als Folge davon ist die Zuverlässigkeit des so erhaltenen Metalldrahtes beeinträchtigt.In the deposition of the metal layer 15 , a small step coverage occurs on the contact window (contact hole) 13 , so that a cavity 17 is formed in the interior of the contact window (contact hole) 13 . As a result, the reliability of the metal wire thus obtained is deteriorated.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, die obengenannten Probleme, die bei dem Stand der Technik auftreten, zu überwinden und ein Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes in einer Halbleiter-Vorrichtung bereitzustellen, bei dem ein Hohlraum in einem Kontaktfenster (Kontaktloch) verhindert wird und der Kontaktwiderstand deutlich vermindert wird. The aim of the present invention is therefore to solve the problems mentioned above, that occur in the prior art to overcome and a method for To provide formation of a metal wire in a semiconductor device a cavity in a contact window (contact hole) is prevented and the contact resistance is significantly reduced.
Erfindungsgemäß kann das obengenannte Ziel erreicht werden mit einem
Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes, das dadurch gekennzeichnet ist,
daß es die folgenden Stufen umfaßt:
Bildung eines Zwischenschicht-Isolierfilms auf einer unteren elektrisch leiten
den Schicht;
Ätzung eines vorgegebenen Abschnittes des Zwischenschicht-Isolierfilms un
ter Bildung eines Kontaktfensters (Kontaktloches);
Abscheidung einer TiN-Schicht auf der gesamten resultierenden Struktur;
Abscheidung einer dünnen TiN-Schicht auf der Ti-Schicht in einem chemi
schen Dampfabscheidungsverfahren;
Behandlung der TiN-Schicht mit einem Plasma, um der TiN-Schicht einen
niedrigen Widerstand zu verleihen;
Wiederholung der genannten Stufen der Abscheidung einer dünnen TiN-
Schicht und der Behandlung der TiN-Schicht ausreichend oft, um das Kontakt
fenster (Kontaktloch) auszufüllen;
Ätzung der TiN-Schicht unter Bildung eines Kontaktstöpsels aus TiN, der nur
das Kontaktfenster (Kontaktloch) ausfüllt; und
Abscheidung einer Metallschicht auf der gesamten resultierenden Struktur.According to the invention, the above object can be achieved by a method for forming a metal wire, which is characterized in that it comprises the following stages:
Forming an interlayer insulating film on a lower electrically conductive layer;
Etching a predetermined portion of the interlayer insulating film to form a contact window (contact hole);
Deposition of a TiN layer on the entire resulting structure; Depositing a thin TiN layer on the Ti layer in a chemical vapor deposition process;
Treating the TiN layer with a plasma to impart low resistance to the TiN layer;
Repetition of the above-mentioned stages of depositing a thin TiN layer and treating the TiN layer sufficiently often to fill the contact window (contact hole);
Etching of the TiN layer to form a contact plug made of TiN, which only fills the contact window (contact hole); and
Deposition of a metal layer on the entire resulting structure.
Die wiederholte Abscheidung und Plasmabehandlung der dünnen TiN-Schicht auf dem Kontaktfenster (Kontaktloch) gemäß der vorliegenden Erfindung be wirkt, daß der spezifische Widerstand der TiN-Schicht von 10³ bis 10⁴ µΩcm auf einen solchen in der Größenordnung von 10² µΩcm herabgesetzt wird. Außerdem erlaubt die Anwendung des CVD-Verfahrens für die wiederholte Abscheidung der TiN-Schicht das leichte Füllen des Kontaktfensters (Kontaktloches) ohne einen Hohlraum, so daß ein Metalldraht mit einer hohen Zuverlässigkeit gebildet wird.The repeated deposition and plasma treatment of the thin TiN layer on the contact window (contact hole) according to the present invention acts that the specific resistance of the TiN layer from 10³ to 10⁴ µΩcm is reduced to such in the order of 10² µΩcm. In addition, the use of the CVD method allows for repeated Deposition of the TiN layer and easy filling of the contact window (Contact hole) without a cavity, so that a metal wire with a high Reliability is formed.
Weitere Ziele und Aspekte der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgen den Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen hervor. Es zeigen: Further objects and aspects of the present invention follow from the following the description of preferred embodiments with reference to the enclosed drawings. Show it:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines Metalldrahtes im Kontakt mit einem Halbleiter-Substrat gemäß Stand der Technik; und Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of a metal wire in contact with a semiconductor substrate according to the prior art; and
Fig. 2 bis 7 schematische Querschnittsansichten eines Verfahrens zur Bildung eines Metalldrahtes in einer Halbleiter-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. FIGS. 2 to 7 are schematic cross-sectional views of a method for forming a metal wire in a semiconductor device according to the present invention.
Die Anwendung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist am be sten verständlich unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, in denen gleiche Bezugsziffern für gleiche bzw. sich entsprechende Teile ver wendet werden.The application of the preferred embodiments of the invention is the most most understandable with reference to the accompanying drawings, in ver the same reference numerals for the same or corresponding parts be applied.
In den Fig. 2 bis 7 ist ein Verfahren zur Bildung eines Metalldrahtes in einer Halbleiter-Vorrichtung erläutert.In Figs. 2 to 7, a method for forming a metal wire is described in a semiconductor device.
Zuerst wird, wie in Fig. 2 dargestellt, ein Zwischenschicht-Isolierfilm auf einem Halbleiter-Substrat 1 oder einem elektrisch leitenden Draht gebildet, woran sich die Bildung eines Kontaktfensters (Kontaktloches) 3 durch selektive Ät zung des Zwischenschicht-Isolierfilms 2 anschließt. Danach wird eine verhält nismäßig dünne Ti-Schicht 4, die beispielsweise 5 bis 30 nm (50-300 Å) dick ist, auf der gesamten Oberfläche der resultierenden Struktur unter Anwendung eines PVD-Verfahrens gebildet, was dazu dient, den Kontaktwiderstand her abzusetzen.First, as shown in FIG. 2, an interlayer insulating film is formed on a semiconductor substrate 1 or an electrically conductive wire, followed by the formation of a contact window (contact hole) 3 by selective etching of the interlayer insulating film 2 . Thereafter, a relatively thin Ti layer 4 , for example 5 to 30 nm (50-300 Å) thick, is formed on the entire surface of the resulting structure using a PVD method, which serves to reduce the contact resistance.
Danach wird unter Anwendung eines chemischen Dampfabscheidungsverfah rens (nachstehend als "CVD-Verfahren" bezeichnet) eine erste TiN-Schicht 9A in einer Dicke von etwa 10 bis 100 nm (100-1000 Å) auf der Ti-Schicht 4 ge bildet, wie in Fig. 3 dargestellt.Thereafter, a chemical Dampfabscheidungsverfah is proceedings (hereinafter referred to as "CVD method"), using a first TiN layer 9 A in a thickness of about 10 to 100 nm (100-1000 Å) on the Ti layer 4 ge forms, such as shown in Fig. 3.
Im einzelnen wird die erste TiN-Schicht 9A aus Tetrakis-dimethylaminotitan [Ti(N(CH₃)₂]₄, nachstehend als "TDMAT" bezeichnet, oder aus Tetrakis diethylaminotitan [Ti(N(C₂H₅)₂)₄] allein oder zusammen mit einem Mischgas aus NH₃/NF₃ gebildet. Diese Ausgangsmaterialien werden pyrolysiert und dann in He- oder N₂-Gas als Träger transportiert. Für die Abscheidung der er sten TiN-Schicht 9A wird der Druck des TDMAT enthaltenden Trägergases bei 6,67 kPa (50 Torr) gehalten bei einer Abscheidungstemperatur in dem Bereich von 300 bis 600°C. Das CVD-Verfahren wird 50 bis 1000 s lang durchgeführt. Danach wird die Oberfläche der ersten TiN-Schicht 9A mit einem Plasma aus N₂, H₂ oder einer Kombination davon behandelt. Erfindungsgemäß wird die TiN-Schicht 9A bis zu einer Tiefe von etwa 2 bis 60 nm (20 bis 600 Å) Plasma behandelt, um ihr einen niedrigen Widerstand zu verleihen. Diese Plasma- Behandlung wird unter den Bedingungen durchgeführt, daß das N₂-Gas, H₂- Gas oder ein Gasgemisch davon mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 700 sccm strömt bei einer Temperatur von 50 bis 600°C unter einem Druck von 13,3 bis 2667 Pa (0,1-20 Torr) bei einer RF-Energie von 50 bis 1000 W.Specifically, the first TiN layer 9 A of tetrakis-dimethylaminotitan [Ti (N (CH₃) ₂] ₄, hereinafter referred to as "TDMAT", or of tetrakis diethylaminotitan [Ti (N (C₂H₅) ₂) ₄] alone or together formed with a mixed gas of NH₃ / NF₃. These starting materials are pyrolyzed and then transported in He or N₂ gas as a carrier. For the deposition of the first TiN layer 9 A, the pressure of the carrier gas containing TDMAT at 6.67 kPa ( 50 Torr) held at a deposition temperature in the range of 300 to 600 ° C. The CVD process is carried out for 50 to 1000 s, after which the surface of the first TiN layer 9 A is plasma with N₂, H₂ or a combination thereof treated. According to the invention, the TiN layer is treated 9 a to a depth of about 2 to 60 nm (20 to 600 Å) plasma in order to impart a low resistance. This plasma treatment is carried out under the conditions that the N₂ gas, H₂ - Gas or a gas mixture thereof at a speed of 50 to 700 sccm flows at a temperature of 50 to 600 ° C under a pressure of 13.3 to 2667 Pa (0.1-20 Torr) with an RF energy of 50 to 1000 W.
Die Fig. 4 stellt einen Querschnitt dar, der erhalten wurde, nachdem eine zweite TiN-Schicht 9B auf die gleiche Weise wie die erste TiN-Schicht 9A ab geschieden und einer Plasmabehandlung unterzogen worden ist. Auch die zweite TiN-Schicht 9B weist einen niedrigen Widerstand auf. Fig. 4 shows a cross section obtained after a second TiN layer 9 B has been deposited in the same manner as the first TiN layer 9 A and has been subjected to a plasma treatment. The second TiN layer 9 B also has a low resistance.
Die Fig. 5 zeigt einen Querschnitt, der erhalten wurde, nachdem das gleiche Verfahren wie in Fig. 4 wiederholt worden war unter Bildung einer dritten TiN- Schicht 9C mit einem niedrigen Widerstand auf der zweiten TiN-Schicht 9B. FIG. 5 shows a cross section obtained after the same procedure as in FIG. 4 was repeated to form a third TiN layer 9 C with a low resistance on the second TiN layer 9 B.
Anschließend werden die drei TiN-Schichten 9C, 9B und 9A nacheinander ei ner anisotropen Ätzung unterworfen, bis die obere Oberfläche der Ti-Schicht 4 freigelegt ist, unter Bildung eines Kontaktstöpsels 10, der aus Teilen der drei TiN-Schichten besteht, die das Kontaktfenster (Kontaktloch) ausfüllen, wie in Fig. 6 dargestellt.Subsequently, the three TiN layers 9 C, 9 B and 9 A are successively subjected to anisotropic etching until the upper surface of the Ti layer 4 is exposed, with the formation of a contact plug 10 , which consists of parts of the three TiN layers, which fill the contact window (contact hole), as shown in Fig. 6.
Schließlich wird eine Metallschicht auf Aluminiumbasis 5 nach der Bildung auf der gesamten resultierenden Struktur unter Anwendung eines PVD-Verfahrens zusammen mit der Ti-Schicht 4 gemustert unter Bildung eines elektrisch lei tenden Drahtes, der aus der Ti-Schicht 4 und der Metallschicht auf Aluminium basis 5 besteht, die beide mit dem Kontaktstöpsel 10 in Kontakt stehen, wie in Fig. 7 dargestellt.Finally, an aluminum-based metal layer 5 is patterned after formation on the entire resulting structure using a PVD method together with the Ti layer 4 to form an electrically conductive wire composed of the Ti layer 4 and the aluminum-based metal layer 5 , both of which are in contact with the contact plug 10 , as shown in FIG. 7.
Bei der vorstehenden Ausführungsform wird die TiN-Schicht-Abscheidung und die Plasmabehandlung dreimal wiederholt, die Wiederholung kann aber auch häufiger durchgeführt werden, wenn dünnere TiN-Schichten abgeschieden werden. Ein höherer Gehalt an TiN-Schicht mit niedrigem Widerstand in dem Kontaktstöpsel 10 führt zu einem niedrigeren Widerstand des Metalldrahtes.In the above embodiment, the TiN layer deposition and the plasma treatment are repeated three times, but the repetition can also be carried out more frequently if thinner TiN layers are deposited. A higher content of low resistance TiN layer in the contact plug 10 leads to a lower resistance of the metal wire.
Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die erste TiN-Schicht 9A ohne Abscheidung der Ti-Schicht 4 abgeschieden, wie in Fig. 2 dargestellt, und dann werden die nachfolgenden Verfahren durchge führt.According to another embodiment of the present invention, the first TiN layer 9 A is deposited without deposition of the Ti layer 4 , as shown in FIG. 2, and then the following processes are carried out.
Die wiederholte Abscheidung und Plasmabehandlung der TiN-Schicht auf dem Kontaktfenster (Kontaktloch) hat die Wirkung, daß der spezifische Widerstand der TiN-Schicht von 10³ bis 10⁴ µΩcm auf 10² µΩcm herabgesetzt wird. Wenn das Ausgangsmaterial für die TiN-Schicht durch thermische Zersetzung abge schieden wird, wird es nicht vollständig zersetzt, was zur Bildung einer Menge an Kohlenstoff und Sauerstoff in dem dünnen TiN-Film führt, die eine Zunahme des spezifischen Widerstandes zur Folge hat. Die Plasmabehandlung erlaubt es, die Kohlenstoff- und Sauerstoffatome, die in dem dünnen TiN-Film unvoll ständig gebunden sind, an Wasserstoffionen zu binden. Dabei werden die Kohlenstoff- und Sauerstoffatome in Form von CH₃, CH₄ und H₂O emittiert und ihre freien Hohlräume (Gitterlücken) werden durch Stickstoffionen ausgefüllt, so daß mehr TiN-Bindungen gebildet werden, wodurch der spezifische Wider stand sinkt.The repeated deposition and plasma treatment of the TiN layer on the Contact window (contact hole) has the effect that the specific resistance the TiN layer is reduced from 10³ to 10⁴ µΩcm to 10² µΩcm. If the starting material for the TiN layer abge by thermal decomposition divorced, it will not completely decompose, resulting in the formation of a lot of carbon and oxygen in the thin TiN film results in an increase of specific resistance. The plasma treatment allows it, the carbon and oxygen atoms that are incomplete in the thin TiN film are constantly bound to bind to hydrogen ions. The Carbon and oxygen atoms in the form of CH₃, CH₄ and H₂O emitted and their free cavities (lattice gaps) are filled with nitrogen ions, so that more TiN bonds are formed, which causes the specific contradiction stood sinks.
Wie vorstehend beschrieben, dient die vorliegende Erfindung dazu, Hohlräu me in einem Kontaktfenster (Kontaktloch) zu verhindern sowie den Kontaktwi derstand zu minimieren mit dem Ziel, die Ausbeute des Metalldraht-Bildungs verfahrens und die Zuverlässigkeit der Halbleiter-Vorrichtung zu verbessern mit Hilfe eines wiederholten Verfahrens der Abscheidung einer dünnen TiN- Schicht im Kontakt mit einer unteren elektrisch leitenden Schicht über das Kontaktfenster (Kontaktloch) in einem CVD-Verfahren und Plasma-Behandlung der Oberfläche der TiN-Schicht mit N₂, H₂ oder einem Mischgas davon.As described above, the present invention serves to cavitate to prevent me in a contact window (contact hole) and the contact wi The aim is to minimize the yield of metal wire formation process and improve the reliability of the semiconductor device using a repeated process of depositing a thin TiN Layer in contact with a lower electrically conductive layer over the Contact window (contact hole) in a CVD process and plasma treatment the surface of the TiN layer with N₂, H₂ or a mixed gas thereof.
Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend erläuternd beschrieben und es ist klar, daß die angewendete Terminologie mehr ihrer Beschreibung dient als sie zu beschränken.The present invention has been described above and is it is clear that the terminology used is more descriptive than it is to restrict.
Es können verschiedene Modifikationen und Variationen unter Berücksichti gung der vorstehenden Lehren vorgenommen werden. Obgleich die vorste hend beschriebenen Ausführungsformen anhand des Beispiels eines Metall kontakts oder eines Metalldrahtkontakts erläutert worden sind, ist es klar, daß das erfindungsgemäße Verfahren auch auf einen Kontakt zwischen Metalldräh ten angewendet werden kann. Es ist deshalb selbstverständlich, daß die Erfin dung auch auf andere Weise als vorstehend beschrieben angewendet werden kann innerhalb des Rahmens der nachfolgenden Patentansprüche.Various modifications and variations can be considered following the above teachings. Although the first one Embodiments described using the example of a metal contact or a metal wire contact, it is clear that the method according to the invention also on contact between metal wires ten can be applied. It is therefore self-evident that the inventor can also be used in a different way than described above can be within the scope of the following claims.
Claims (20)
Bildung eines Zwischenschicht-Isolierfilms auf einer unteren elektrisch leiten den Schicht;
Ätzung eines vorgegebenen Abschnittes des Zwischenschicht-Isolierfilms un ter Bildung eines Kontaktfensters (Kontaktloches);
Abscheidung einer Ti-Schicht auf der gesamten resultierenden Struktur;
Abscheidung einer dünnen TiN-Schicht auf der Ti-Schicht unter Anwendung eines chemischen Dampfabscheidungsverfahrens;
Behandlung der TiN-Schicht mit einem Plasma, um der TiN-Schicht einen niedrigen Widerstand zu verleihen;
Wiederholung der genannten Stufen der Abscheidung einer dünnen TiN- Schicht und der Behandlung der TiN-Schicht mit einer Häufigkeit, die aus reicht, um das Kontaktfenster (Kontaktloch) zu füllen;
Ätzung der TiN-Schicht unter Bildung eines Kontaktstöpsels aus TiN, der nur das Kontaktfenster (Kontaktloch) füllt; und
Abscheidung einer Metallschicht auf der gesamten resultierenden Struktur.1. A method of forming a metal wire in a semiconductor device, characterized in that it comprises the following stages:
Forming an interlayer insulating film on a lower electrically conductive layer;
Etching a predetermined portion of the interlayer insulating film to form a contact window (contact hole);
Depositing a Ti layer on the entire resulting structure;
Depositing a thin TiN layer on the Ti layer using a chemical vapor deposition process;
Treating the TiN layer with a plasma to impart low resistance to the TiN layer;
Repeating the aforementioned steps of depositing a thin TiN layer and treating the TiN layer with a frequency sufficient to fill the contact window (contact hole);
Etching the TiN layer to form a contact plug made of TiN, which only fills the contact window (contact hole); and
Deposition of a metal layer on the entire resulting structure.
Bildung eines Zwischenschicht-Isolierfilms auf einer unteren elektrisch leiten den Schicht;
Ätzung eines vorgegebenen Abschnittes des Zwischenschicht-Isolierfilms un ter Bildung eines Kontaktfensters (Kontaktloches);
Abscheidung einer dünnen TiN-Schicht auf der gesamten resultierenden Struktur unter Anwendung eines chemischen Dampfabscheidungsverfahrens;
Behandeln der TiN-Schicht mit einem Plasma, um der Ti-Schicht einen niedri gen Widerstand zu verleihen;
Wiederholung der genannten Stufen der Abscheidung einer dünnen TiN- Schicht und der Behandlung der dünnen TiN-Schicht ausreichend häufig, um das Kontaktfenster (Kontaktloch) auszufüllen;
Ätzung der TiN-Schicht unter Bildung eines Kontaktstöpsels aus TiN, der nur das Kontaktfenster (Kontaktloch) füllt; und
Abscheidung einer Metallschicht auf der gesamten resultierenden Struktur.11. A method of forming a metal wire in a semiconductor device, characterized in that it comprises the following stages:
Forming an interlayer insulating film on a lower electrically conductive layer;
Etching a predetermined portion of the interlayer insulating film to form a contact window (contact hole);
Depositing a thin layer of TiN over the entire resulting structure using a chemical vapor deposition process;
Treating the TiN layer with a plasma to give the Ti layer a low resistance;
Repetition of the aforementioned steps of depositing a thin TiN layer and treating the thin TiN layer sufficiently frequently to fill the contact window (contact hole);
Etching the TiN layer to form a contact plug made of TiN, which only fills the contact window (contact hole); and
Deposition of a metal layer on the entire resulting structure.
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