JPH01308050A - Method of forming contact having low resistance with aluminum material and low resistance contact and integrated circuit multilayer structure provided by the method - Google Patents
Method of forming contact having low resistance with aluminum material and low resistance contact and integrated circuit multilayer structure provided by the methodInfo
- Publication number
- JPH01308050A JPH01308050A JP13427488A JP13427488A JPH01308050A JP H01308050 A JPH01308050 A JP H01308050A JP 13427488 A JP13427488 A JP 13427488A JP 13427488 A JP13427488 A JP 13427488A JP H01308050 A JPH01308050 A JP H01308050A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum material
- tungsten
- low resistance
- via hole
- aluminum
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
- H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
- H01L21/76838—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the conductors
- H01L21/76877—Filling of holes, grooves or trenches, e.g. vias, with conductive material
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、集積回路、特に1ミクロン以下、あるいは2
ミクロン以下の直径のバイアホールを有する集積回路の
製造に用いられる方法に係る。更に具体的には、本発明
は、選択的堆積されたタングステンがアルミニウムに対
して低接点抵抗を示すようにする方法と、この方法によ
り製造される構造体に関する。従って、本発明は、集積
回路装置、特に超大規模集積回路装置におけるメタライ
ゼーション層間に低抵抗接点を達成するメカニズムを提
供する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to integrated circuits, particularly those with a diameter of 1 micron or less, or 2 microns or less.
The present invention relates to a method used in the manufacture of integrated circuits having submicron diameter via holes. More specifically, the present invention relates to a method for selectively depositing tungsten to exhibit low contact resistance to aluminum, and structures produced by the method. Accordingly, the present invention provides a mechanism for achieving low resistance contacts between metallization layers in integrated circuit devices, particularly very large scale integrated circuit devices.
〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕集積回路
に使われる回路形態の寸法は1ミクロンとそれ以下に小
さくなってきているために、異なる層の導体どうしを電
気的接続するに絶縁物質のバイアホール内に金属を入れ
る問題は次第に難しくなってきている。チップ上の装置
の密度をできるだけ高くするのにバイアホールの寸法を
回路形態の寸法とともに小さくすることが望ましい。他
方においては、一方の導体層を他方の導体層から絶縁す
る絶縁層の厚さは、眉間キャパシタンス等を考慮して横
寸法の縮小に比例して減らずことは一般にできない。こ
のような状況の結果、バイアホールの深さ対直径比が1
あるいは1以上の値にまで大きくなっている。このよう
に高い横縦比のバイアホールを導電性プラグ物質で効果
的に詰めることは難しい。例えば、スパッタのような広
角の物理的な堆積方法でもバイアホールの壁を十分な金
属で覆ってバイアホールを詰めて所望の信頼できる回路
を提供することは難しい。しかし、化学気相成長(CV
D)、特に、絶縁体表面には成長を行わずにバイアホー
ルの底の下層導体上に成長を開始する選択的CVDはこ
の問題を解決する一手段である。厚い選択的タングステ
ン成長方法が、モリブデンの第1メタライゼーション層
が使われたバイアホールを詰めるのに使われてきた。こ
れらの方法はモリブデンが使われているので低い接点抵
抗を示すことが分かっている。これらの方法は、例えば
、アール・ダブリュ・ストール(R,W、 5toll
)及びアール・エイチ・ウィルソン(R,H,Wils
on)による「多レベルメタライゼーション、相互接続
と接点技術討論会予稿集(Proceed i ngs
of the Syposium on Multil
evel MeLalliza−tion、 InLe
rconnectron and Contact
Tech−nologies) J 、ニューシャーシ
ー州、ペニングトンの「電気化学会」の予稿集ν01゜
87−4゜232頁と、デイ’エム・ブラウン(D、M
、Brown)他によるrlEEE電子デハイスレター
ズ(TheElectron Devices Let
ters) 」のEDL−8,55(1987)に記載
されている。これらの方法では、例えばアルミニウムの
第1金属層が使われており、将来は、更にもう1層の金
属層を加えるのが望ましく、この金属層にもアルミニウ
ムパターンへのバイアホールがやはり必要である。更に
、はとんどの集積回路製造方法はアルミニウムかアルミ
ニウム合金を第1金属レベルとして使っており、従って
2つの金属レヘルを有する集積回路の製造方法にはアル
ミニウムパターンへのバイアホールが必要になる。故に
、絶縁層内のバイアホールを通してアルミニウムかその
合金との信頼できる低抵抗接点を形成することが現在と
将来において確実に望まれる。[Prior art and problems to be solved by the invention] As the dimensions of circuit features used in integrated circuits have become smaller than 1 micron, insulating materials are needed to electrically connect conductors in different layers. The problem of getting metal into via holes is becoming increasingly difficult. It is desirable to reduce the via hole dimensions along with the circuit feature dimensions to maximize the density of devices on the chip. On the other hand, the thickness of the insulating layer that insulates one conductor layer from the other generally cannot be reduced proportionally to the reduction in lateral dimension to account for glabellar capacitance and the like. This situation results in a via hole with a depth-to-diameter ratio of 1.
Or it has increased to a value of 1 or more. It is difficult to effectively fill via holes with such high aspect ratios with conductive plug material. For example, even with wide-angle physical deposition methods such as sputtering, it is difficult to cover the walls of the via hole with enough metal to fill the via hole and provide the desired reliable circuit. However, chemical vapor deposition (CV)
D) In particular, selective CVD, which starts growth on the underlying conductor at the bottom of the via hole without growing on the insulator surface, is one way to solve this problem. A thick selective tungsten growth method has been used to fill the via holes in which the molybdenum first metallization layer was used. These methods have been found to exhibit low contact resistance due to the use of molybdenum. These methods include, for example, R,W, 5toll
) and R.H.Wils
Proceedings of the Multi-Level Metallization, Interconnection and Contact Technology Symposium (on)
of the Syposium on Multi
evel MeLalliza-tion, InLe
rconnectron and Contact
Proceedings of the Electrochemical Society, Pennington, New Jersey, pp. 232, D.M. Brown (D.M.
, Brown) et al.
ters) EDL-8, 55 (1987). These methods use a first metal layer, for example aluminum, and in the future it is desirable to add another metal layer, which also requires via holes to the aluminum pattern. . Additionally, most integrated circuit fabrication methods use aluminum or aluminum alloys as the first metal level, and thus integrated circuit fabrication processes with two metal levels require via holes into the aluminum pattern. Therefore, it is certainly desirable now and in the future to form reliable low resistance contacts with aluminum or its alloys through via holes in the insulating layer.
第2アルミニウムレベルによりアルミニウムに低抵抗接
点を作るには、バイアホール内に第2アルミニウムレベ
ルを堆積させる前に通常スバソタエッチング工程により
表面のアルミニウム酸化物を除去しなければならないと
いう問題がある。以前発表された文献(ティ・モリャ他
(T、Moriya et a+、)、IEEE技術ダ
イヂエスト (IEEE Technical D4g
esL)、 IEDM(IEEE、ニューヨーク、 1
983)550頁)はタングステンが選択的にアルミニ
ウム上に堆積されると高接点抵抗となると報告している
。この高接点抵抗は他の研究者によっても確認されてい
る。選択的堆積されたタングステンと、アルミニウムと
の間に低接点抵抗を達成することにより選択的タングス
テン成長方法を使って特に集積回路におけるアルミニウ
ムパターンへのバイアホールを詰めることができるよう
にすることが望まれる。A problem with making low resistance contacts to aluminum with a second aluminum level is that the surface aluminum oxide must be removed, usually by a sputter etching process, before depositing the second aluminum level in the via hole. Previously published literature (T, Moriya et al.), IEEE Technical Digest (IEEE Technical D4g)
esL), IEDM (IEEE, New York, 1
(983) p. 550) report that tungsten selectively deposited on aluminum results in high contact resistance. This high contact resistance has also been confirmed by other researchers. It is desirable to achieve low contact resistance between selectively deposited tungsten and aluminum so that selective tungsten growth methods can be used to fill via holes, particularly into aluminum patterns in integrated circuits. It will be done.
(課題を解決するための手段と作用〕
本発明の好ましい実施例によれば、(特に集積回路ウェ
ーハの)アルミニウム上に積層された絶縁体内のバイア
ホールを通してアルミニウムとの低抵抗接点を形成する
方法は、約350℃以上のウェーハ温度においてバイア
ホール内にタングステンを選択的に堆積させる工程から
なる。しかし、使われる温度はアルミニウムを損傷しな
い程度の高さとする。SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method for forming a low resistance contact with aluminum through a via hole in an insulator layered over the aluminum (particularly in an integrated circuit wafer). The method consists of selectively depositing tungsten into the via hole at a wafer temperature of about 350° C. or higher, but the temperature used is high enough not to damage the aluminum.
具体的には、本発明は、約275℃と350℃との間の
臨界温度において接点抵抗が有意に変化することを示す
ものである。更に、アルミニウム構造体にヒルロックが
形成させるのを防ぐ目的で本発明は約450℃以下の温
度で実施されるのが好ましい。Specifically, the present invention shows that contact resistance changes significantly at critical temperatures between about 275°C and 350°C. Additionally, the present invention is preferably practiced at temperatures below about 450° C. to prevent hillock formation in the aluminum structure.
本発明の方法によれば、固有の特性を有する構造体を得
ることができる。具体的には、本発明により得られる構
造体は、底のアルミニウムへのバイアホール内に約2
x 10− aΩ−ctM以下の接点抵抗を示すタング
ステンプラグを備えている。本発明の方法とこの方法に
より得られる構造体はVLS 1回路用の多層導電パタ
ーンの形成に特に利用できるものである。According to the method of the invention, structures with unique properties can be obtained. Specifically, the structure obtained according to the invention has approximately 2
It is equipped with a tungsten plug that exhibits a contact resistance of less than x 10-aΩ-ctM. The method of the invention and the structures obtained thereby are particularly useful for forming multilayer conductive patterns for VLS 1 circuits.
従って、本発明の第1の目的は、バイアホール内にタン
グステンを堆積させて、バイアホールの底のアルミニウ
ム及びあるいはアルミニラム合金と低抵抗接点を形成す
るためにバイアホール内にタングステンを堆積すること
である。Therefore, a first object of the present invention is to deposit tungsten within the via hole to form a low resistance contact with the aluminum and/or aluminum alloy at the bottom of the via hole. be.
本発明の第2の目的は、大きい横縞比を有するバイアホ
ールを使った超大型集積回路装置を製造することである
。A second object of the present invention is to fabricate a very large integrated circuit device using via holes with a high stripe ratio.
本発明の第3の目的は、大きい、深さ対直径比を有する
バイアホールを詰める方法を提供することである。A third object of the present invention is to provide a method for filling via holes having a large depth-to-diameter ratio.
本発明の第4の目的は、集積回路装置内の導電層間に低
抵抗接点を形成する装置を提供することである。A fourth object of the invention is to provide an apparatus for forming low resistance contacts between conductive layers within an integrated circuit device.
本発明の第5の目的は、多層集積回路装置特にアルミニ
ウムあるいはアルミニウム合金を使った多層集積回路装
置の製造を効率化するものである。A fifth object of the present invention is to improve the efficiency of manufacturing multilayer integrated circuit devices, particularly multilayer integrated circuit devices using aluminum or aluminum alloys.
まとめると本発明の目的は、直径が約1ミクロン以下あ
るいは2ミクロン以下のバイアホールにタングステンを
選択的に堆積させてバイアホールの底のアルミニウムお
よびあるいはアルミニウム合金との低固有接点抵抗を形
成することであるが、本発明の目的はこれに限定される
ものではない。In summary, it is an object of the present invention to selectively deposit tungsten into via holes that are approximately 1 micron or less in diameter or less than 2 microns in diameter to form a low specific contact resistance with the aluminum and/or aluminum alloy at the bottom of the via hole. However, the purpose of the present invention is not limited thereto.
(実施例〕
直径10.16c+++ (4インチ)のウェーハを酸
化し、次にアルミニウムあるいはシリコン1%を含むア
ルミニウム層を約5000人の厚さにスパッタリングに
より積層した。その層に2メタルレベルを形成するCM
OSプロセスにおける第1メタルレベルに使われるテス
ト構造のパターンを施す。次に、0.4μmあるいは0
.8μmの厚さの酸化珪素層がプラズマ・エンハンスP
ECVDにより約380℃の温度で堆積された。下層の
金属へのバイアホールがプロジェクションリソグラフィ
と反応性イオンエツチングとにより形成された。使った
レジストは非発熱酵素プラズマ装置内で除去され、ウェ
ーハは加熱したP R5100O(ペンシルヴアニア州
、ジエイ、ティ、ヘーカーケミカル カンバニイ(J、
T、 Baker ChemicalCompany
)社製品)で洗浄された。ウェーハをタングステン堆積
装置内に装入直前にウェーハのいくつかをフッ化水71
の1%溶液に30秒間浸してアルミニウムを約数100
人除去した。このエツチングに続いて脱イオン化水によ
る洗浄が行われる。これらのウェーハをこれからエツチ
ングウェー八と呼ぶ。残りのウェーハにはそれ以上の処
理は行われず、これらのウェーハをエツチングしないウ
ェーハと呼ぶ。この調整の後にウェーハは、タングステ
ンへキサフルオライドの水素還元を利用した、メタル上
・\のタングステンの選択的堆積を行う4個の反応装置
の1つに装填された。EXAMPLE A 4 inch diameter wafer was oxidized and then a layer of aluminum or aluminum containing 1% silicon was deposited by sputtering to a thickness of approximately 5000 nm. Two metal levels were formed on the layer. CM
A test structure pattern is applied to the first metal level in the OS process. Next, 0.4 μm or 0
.. 8 μm thick silicon oxide layer
It was deposited by ECVD at a temperature of about 380°C. Vias into the underlying metal were formed by projection lithography and reactive ion etching. The resist used was removed in a non-exothermic enzyme plasma system, and the wafer was heated in a heated PR5100O (Haker Chemical Company, J.D., PA, USA).
T, Baker Chemical Company
) products). Immediately before loading the wafers into the tungsten deposition system, some of the wafers are soaked in 71 ml of fluoride water.
aluminum for 30 seconds in a 1% solution of
Removed people. This etching is followed by a wash with deionized water. These wafers will be referred to as etching wafers from now on. The remaining wafers undergo no further processing and are referred to as non-etched wafers. After this conditioning, the wafers were loaded into one of four reactors for selective deposition of tungsten on metal using hydrogen reduction of tungsten hexafluoride.
4個の反応装置のうちの1個はコールドウオール実験装
置で、以後Rと呼ぶ。4個の反応装置のうち2個は、タ
ングステン珪化物がブランケットタングステン堆積用の
市販されている型の改良コールド・ウオール反応器であ
った。この2個の反応装置は以後GlとG2と呼ばれる
。4個目の反応装置は従来の設計のホット・ウオール管
状炉であった。この反応装置は以後Tと呼ぶ。これらの
すべての反応器内では約0.4〜1,3 Torrの範
囲の圧力下で水素雰囲気中で所望の温度にまで加熱され
た。わずか0.1μmのタングステンが堆積された管状
炉を除いて、タングステンへキサフルオライドが、酸化
物内の、下層の金属へのバイアホールをほぼ詰めるのに
選んだ時間の間導入された。管状炉については、ウェー
ハ温度は、炉の内側のシースに挿入された熱電対の温度
と仮定された。その他の反応装置については、ウェーハ
は加熱面上に置かれたので一側面からのみ加熱され、従
って下げた圧力においてはウェーハ温度は加熱面の温度
よりかなり低かった。4個の反応装置について、ウェー
ハ温度はブロードベント・アンド・ラミラー(Broa
dbent &Ram1ller) 、電気化学会誌(
Journal of the Electroche
micalSociety ) 、vol、131.1
427頁(1984)から推定された。タングステン堆
積に続いてつ工−ハはPR51000で洗浄され、ウェ
ーハ上に0.8μmの厚さにアルミニウム層がスバター
され、続いてパターンが施されて電気的試験に適した回
路が完成された。最後に、ウェーハは水素中で400℃
の温度にて1時間の間アニールされた。One of the four reactors is a cold wall experimental setup, hereinafter referred to as R. Two of the four reactors were modified cold wall reactors of the type in which tungsten silicide is commercially available for blanket tungsten deposition. The two reactors are hereinafter referred to as GI and G2. The fourth reactor was a hot wall tube furnace of conventional design. This reactor will be referred to as T hereafter. All of these reactors were heated to the desired temperature in a hydrogen atmosphere under pressures ranging from about 0.4 to 1.3 Torr. With the exception of the tube furnace where only 0.1 μm of tungsten was deposited, tungsten hexafluoride was introduced for a time selected to approximately fill the via holes in the oxide to the underlying metal. For the tube furnace, the wafer temperature was assumed to be the temperature of a thermocouple inserted in the sheath inside the furnace. For the other reactors, the wafer was placed on the heated surface and was therefore heated from only one side, so at reduced pressure the wafer temperature was significantly lower than the temperature of the heated surface. For the four reactors, the wafer temperature was determined by Broa
dbent & Ramller), Journal of the Electrochemical Society (
Journal of the Electroche
micalSociety), vol, 131.1
427 (1984). Following tungsten deposition, the wafer was cleaned with PR51000 and a 0.8 μm thick layer of aluminum was sputtered over the wafer, followed by patterning to complete the circuit suitable for electrical testing. Finally, the wafer is heated to 400°C in hydrogen.
was annealed for 1 hour at a temperature of .
メタル−1/タングステンプラグ/メタル=2構造の接
点抵抗は、ケルビン構造と4点測定により1.8μmの
直径のバイアホールで測定された。表Iは、表に示され
た方法に対する各ウェーハの35点以上における測定値
の平均値を示す。表1から分かるように、実験の結果は
ここに使用された温度及びあるいは堆積の臨界を示して
いる。The contact resistance of the metal-1/tungsten plug/metal=2 structure was measured with a 1.8 μm diameter via hole using a Kelvin structure and four-point measurements. Table I shows the average value of measurements at 35 points or more on each wafer for the methods indicated in the table. As can be seen from Table 1, the experimental results indicate the criticality of the temperatures and/or depositions used herein.
温度と堆積率が上がるにつれて、温度が約350″Cあ
るいは堆積率が約120Å/mになるまで測定抵抗値は
減少することが分かる。これらの値以上では抵抗値はほ
ぼ一定である。It can be seen that as the temperature and deposition rate increase, the measured resistance decreases until the temperature reaches about 350''C or the deposition rate reaches about 120 Å/m. Above these values, the resistance remains approximately constant.
下層の表面の調整が所望の低接点抵抗を得るのに制御要
因にならないということが示されている。更に、アルミ
ニウムの使用と1%シリコン含有のアルミニウム合金の
使用とでは結果にはっきりした差はない。It has been shown that the adjustment of the surface of the underlying layer is not a controlling factor in obtaining the desired low contact resistance. Moreover, there is no appreciable difference in the results between using aluminum and using an aluminum alloy containing 1% silicon.
アルミニウム内に有意なヒルロックが高温による方法で
は形成されるが、450℃以下の温度における方法では
形成されないことも注目される。これは、これらの温度
に対して予想していた事と一致している。他の元素を使
ったアルミニウム合金や、アルミニウムとの堆積構造体
を使うことにより過度のヒルロックを形成せずにより高
い温度とそれに伴う高堆積率を用いることができる。い
ずれにせよ、本願で行われた方法はアルミニウム構造体
を損傷する程の高い温度で行われないことが望ましい。It is also noted that significant hillocks in aluminum are formed in the high temperature process, but not in the process at temperatures below 450°C. This is consistent with what was expected for these temperatures. By using aluminum alloys with other elements or deposited structures with aluminum, higher temperatures and associated higher deposition rates can be used without excessive hillock formation. In any event, it is desirable that the method performed herein not be performed at temperatures high enough to damage the aluminum structure.
具体的には、本願で行われた方法は約600℃以下の温
度で行われる。本願の方法は約450℃以下の温度で行
ってヒルロックの形成を避けることが更に望ましい。Specifically, the methods performed herein are performed at temperatures below about 600°C. It is further desirable that the methods of the present application be conducted at temperatures below about 450° C. to avoid the formation of hillocks.
本発明の方法により作られた構造体は添付の図面に示さ
れている。具体的には、アルミニウムあるいはアルミニ
ウム合金からなる下方レベルメタライゼーションパター
ン12は容色縁性物質層15上に堆積されており、絶縁
性物質層15は基板10上に堆積されており、基板10
は典型的にはシリコンのような半導体物質からなってい
る。メタライゼーションパターン12上には更に絶X、
濠性物質層11が堆積されており、この絶縁性物質層1
1は典型的には酸化珪素からなっている。更に、本発明
の方法によって、タングステンプラグ14が絶縁性物質
層ll内のバイアホール内に堆積されてメタラ、イゼー
ションパターン12と低抵抗接点を形成している。上方
レベルメタラ、イゼーションパターン13が堆積され、
パターン形成されてタンゲスチンプラグ14と接続して
いる。」二方しヘルメタライゼーションパターン13は
アルミニウムあるいはVLS 1回路の製造に従来使わ
れているアルミニウム以外の導電性物質からなっても良
い。具体的には、上方レヘルメタライゼーションパター
ン13はモリブデンからなる。A structure made by the method of the invention is illustrated in the accompanying drawings. Specifically, a lower level metallization pattern 12 of aluminum or an aluminum alloy is deposited on a color-containing material layer 15, an insulating material layer 15 is deposited on a substrate 10, and an insulating material layer 15 is deposited on a substrate 10.
is typically made of a semiconductor material such as silicon. Further, on the metallization pattern 12,
A moat material layer 11 is deposited, and this insulating material layer 1
1 typically consists of silicon oxide. Further, in accordance with the method of the present invention, tungsten plugs 14 are deposited within the via holes in the insulating material layer 11 to form low resistance contacts with the metallization pattern 12. An upper level metallization pattern 13 is deposited;
It is patterned and connected to the tungsten plug 14. The bidirectional helmetization pattern 13 may be made of aluminum or other conductive materials than aluminum conventionally used in the fabrication of VLS1 circuits. Specifically, the upper layer metallization pattern 13 is made of molybdenum.
(発明の効果〕
本願のアルミニウムあるいはアルミニウム合金との低抵
抗接点を形成する方法は従来使われてきたVLS I製
造装置で有効に簡単に行なわれるものである。更に、本
発明の方法は選択的堆積されたタングステンの有効性を
拡げるものであり、ミクロンやサブミクロンの回路の製
造を有意に容易にする。更に、本発明の方法は、VLS
1回路のアルミニウムあるいはアルミニウム合金を使
った多層導電性パターンの製造に有意に貢献するもので
ある。アルミニウムは多層でなくても望ましいメタライ
ゼーション物質であるため、このことは本発明の特に望
ましい要件である。本発明の方法と、この方法により製
造される構造体は上述の本発明のすべての目的を達成す
るものである。(Effects of the Invention) The method of forming a low-resistance contact with aluminum or aluminum alloy of the present invention can be effectively and easily carried out using conventional VLSI manufacturing equipment. It extends the effectiveness of deposited tungsten and significantly facilitates the fabrication of micron and submicron circuits.
This makes a significant contribution to the production of multilayer conductive patterns using single-circuit aluminum or aluminum alloys. This is a particularly desirable requirement of the present invention since aluminum is a desirable metallization material even without multiple layers. The method of the invention and the structure produced by the method achieve all of the objects of the invention set forth above.
以上本発明を好ましい実施例により詳細に説明したが、
本発明の多くの改良、変更も当業者により実施されるこ
とができる。しかし、これらのすべての改良、変更も本
願の特許請求の範囲に含まれるものであり、本発明の真
の精神、範囲に該当するものである。The present invention has been explained in detail using preferred embodiments above, but
Many modifications and variations of this invention can be made by those skilled in the art. However, all such improvements and changes are included within the scope of the claims of the present application and fall within the true spirit and scope of the present invention.
図面は、本発明の方法により製造される多層構造体を示
す図である。
符号の説明
10 基板
11 −絶縁性物質層
12−=−一下方しヘルメタライセーンヨンバクーン1
3 −上方レベルメタライセージ3ンパターン14
−−−タングステンプラグ
15−−−−一絶縁性物質層
特許出願人 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
・復代理人 弁理士 平 1) 忠 雄] Q
−、−、、−1板
11− 絶縁性物質層
12−下方レヘルメタライセーンヨンバターノ13上方
レヘルメタライセーンヨンパターン14− タングス
テンプラグ
15 −絶縁性物質層The drawing shows a multilayer structure manufactured by the method of the invention. Explanation of Symbols 10 Substrate 11 - Insulating material layer 12 - = - Lower helmet layer 1
3 - Upper level metallization 3-in pattern 14
---Tungsten Plug 15-----One Insulating Material Layer Patent Applicant General Electric Company Sub-Agent Patent Attorney Hei 1) Tadao] Q
-, -,, -1 plate 11 - Insulating material layer 12 - Lower layer metallization pattern 13 - Upper layer metallization pattern 14 - Tungsten plug 15 - Insulating material layer
Claims (17)
内のバイアホールを通してアルミニウム物質との低抵抗
接点を形成する方法において、 前記バイアホール内に前記アルミニウム物 質と接触させてタングステンを堆積させ るタングステン堆積工程で、この堆積は、 約350℃より高いが、前記アルミニウム物質を損傷す
る程高くない温度で行われるタングステン堆積工程から
なるアルミニウム物質との低抵抗接点形成方法。(1) A method of forming a low resistance contact with an aluminum material through a via hole in an insulating layer stacked on the aluminum material on a substrate, wherein tungsten is deposited in contact with the aluminum material in the via hole. A method for forming a low resistance contact with an aluminum material comprising: a tungsten deposition step, the deposition step being performed at a temperature above about 350° C., but not so high as to damage the aluminum material.
記載のアルミニウム物質との低抵抗接点形成方法。2. The method of claim 1, wherein the deposition temperature is less than about 600°C.
高くない請求項第1項記載のアルミニウム物質との低抵
抗接点形成方法。3. The method of claim 1, wherein the deposition temperature is not so high as to cause hillock formation.
項記載のアルミニウム物質との低抵抗接点形成方法。(4) The deposition temperature is lower than about 450°C.
A method for forming a low-resistance contact with an aluminum material as described in .
ステン堆積工程前に前記バイアホールを通して前記アル
ミニウム物質を選択的にエッチングする処理工程を更に
備えた請求項第1項記載のアルミニウム物質との低抵抗
接点形成方法。The aluminum material of claim 1, further comprising: (5) pretreating the wafer in an acid bath to selectively etch the aluminum material through the via hole prior to the tungsten deposition step. low resistance contact formation method.
のアルミニウム物質との低抵抗接点形成方法。(6) The method of forming a low resistance contact with an aluminum material according to claim 5, wherein the acid bath is hydrofluoric acid.
内で行われる請求項第1項記載のアルミニウム物質との
低抵抗接点形成方法。7. The method of claim 1, wherein said tungsten deposition is performed in a hot wall reactor.
置内で行われる請求項第1項記載のアルミニウム物質と
の低抵抗接点形成方法。8. The method of claim 1, wherein the tungsten deposition is performed in a cold wall reactor.
項第1項記載のアルミニウム物質との低抵抗接点形成方
法。(9) The method of forming a low resistance contact with an aluminum material according to claim 1, wherein the aluminum material contains silicon.
される請求項第9項記載のアルミニウム物質との低抵抗
接点形成方法。10. The method of claim 9, wherein the silicon is present in an amount of about 1 weight percent.
りも高い堆積率で行われる請求項第1項記載のアルミニ
ウム物質との低抵抗接点形成方法。11. The method of claim 1, wherein said tungsten deposition step is performed at a deposition rate greater than about 120 Å/m.
項第1項記載のアルミニウム物質との低抵抗接点形成方
法。12. The method of claim 1, wherein the tungsten deposition step is selective.
層内のバイアホールを通してアルミニウム物質との低抵
抗接点を形成する方法において、 前記バイアホール内に前記アルミニウム物 質と接触させてタングステンを堆積させ るタングステン堆積工程で、この堆積は、 約350℃より高いが前記アルミニウム物質を損傷する
程高くない温度で行われるタングステン堆積工程からな
るアルミニウム物質との低抵抗接点形成方法により作ら
れた低抵抗接点。(13) In a method of forming a low resistance contact with an aluminum material through a via hole in an insulating layer stacked on an aluminum material on a substrate, tungsten is deposited in contact with the aluminum material in the via hole. A low resistance contact made by a method of forming a low resistance contact with an aluminum material comprising a tungsten deposition step performed at a temperature above about 350° C. but not so high as to damage the aluminum material.
記導電パターン上に積層され少なくとも 一個のバイアホールを有し、前記アルミニウム物質の少
なくとも一部を露出するように堆積された絶縁層と、 前記アルミニウム物質に対して約2×10^−^8Ω−
cm^2以下の固有接点抵抗を示す、前記バイアホール
内に堆積されたタングステンプラグとを備えた集積回路
用多層構造体。(14) an aluminum material layer including a conductive pattern; an insulating layer stacked on the conductive pattern, having at least one via hole, and deposited to expose at least a portion of the aluminum material; Approximately 2×10^-^8Ω-
and a tungsten plug deposited within the via hole exhibiting a specific contact resistance of less than or equal to cm^2.
求項第14項記載の集積回路用多層構造体。15. The multilayer structure for an integrated circuit according to claim 14, wherein the aluminum material contains silicon.
される請求項第15項記載の集積回路用多層構造体。16. The multilayer structure for an integrated circuit according to claim 15, wherein said silicon is contained in an amount of about 1 weight percent.
をするように堆積された導電パターン層を更に備えた請
求項第14項記載の集積回路用多層構造体。17. The multilayer structure for an integrated circuit according to claim 14, further comprising a conductive pattern layer deposited to make electrical connection with the upper surface of the tungsten plug.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US5651087A | 1987-06-01 | 1987-06-01 | |
US056,510 | 1987-06-01 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01308050A true JPH01308050A (en) | 1989-12-12 |
JP2798250B2 JP2798250B2 (en) | 1998-09-17 |
Family
ID=22004882
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63134274A Expired - Fee Related JP2798250B2 (en) | 1987-06-01 | 1988-05-31 | Method of forming low resistance contact with aluminum material and low resistance contact with aluminum |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2798250B2 (en) |
DE (1) | DE3818509A1 (en) |
FR (1) | FR2620860B1 (en) |
GB (1) | GB2208119B (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR930000309B1 (en) * | 1989-11-22 | 1993-01-15 | 삼성전자 주식회사 | Manufacturing method of semiconductor device |
US5032233A (en) * | 1990-09-05 | 1991-07-16 | Micron Technology, Inc. | Method for improving step coverage of a metallization layer on an integrated circuit by use of a high melting point metal as an anti-reflective coating during laser planarization |
JPH04346231A (en) * | 1991-05-23 | 1992-12-02 | Canon Inc | Manufacture of semiconductor device |
US7361581B2 (en) | 2004-11-23 | 2008-04-22 | International Business Machines Corporation | High surface area aluminum bond pad for through-wafer connections to an electronic package |
US20060131700A1 (en) * | 2004-12-22 | 2006-06-22 | David Moses M | Flexible electronic circuit articles and methods of making thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5918659A (en) * | 1982-07-23 | 1984-01-31 | Hitachi Ltd | How to form multilayer wiring |
JPS5998535A (en) * | 1982-11-29 | 1984-06-06 | Hitachi Ltd | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit |
JPS59202651A (en) * | 1983-05-04 | 1984-11-16 | Hitachi Ltd | Forming method of multilayer interconnection |
JPS60115221A (en) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1596907A (en) * | 1978-05-25 | 1981-09-03 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor devices |
JPS60115245A (en) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
US4699801A (en) * | 1985-02-28 | 1987-10-13 | Kabuskiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
ATE73869T1 (en) * | 1985-05-10 | 1992-04-15 | Gen Electric | METHOD AND APPARATUS FOR SELECTIVE CHEMICAL VAPOR DEPOSITION. |
EP0319214A1 (en) * | 1987-12-04 | 1989-06-07 | AT&T Corp. | Method for making semiconductor integrated circuits using selective tungsten deposition |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP63134274A patent/JP2798250B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-05-31 DE DE19883818509 patent/DE3818509A1/en not_active Withdrawn
- 1988-06-01 FR FR8807310A patent/FR2620860B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-06-01 GB GB8812936A patent/GB2208119B/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5918659A (en) * | 1982-07-23 | 1984-01-31 | Hitachi Ltd | How to form multilayer wiring |
JPS5998535A (en) * | 1982-11-29 | 1984-06-06 | Hitachi Ltd | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit |
JPS59202651A (en) * | 1983-05-04 | 1984-11-16 | Hitachi Ltd | Forming method of multilayer interconnection |
JPS60115221A (en) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Toshiba Corp | Manufacture of semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2620860A1 (en) | 1989-03-24 |
GB2208119B (en) | 1992-01-15 |
DE3818509A1 (en) | 1988-12-22 |
GB8812936D0 (en) | 1988-07-06 |
FR2620860B1 (en) | 1994-07-29 |
GB2208119A (en) | 1989-03-01 |
JP2798250B2 (en) | 1998-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6767788B2 (en) | Semiconductor device having a metal insulator metal capacitor | |
US5063175A (en) | Method for manufacturing a planar electrical interconnection utilizing isotropic deposition of conductive material | |
KR910007108B1 (en) | Semiconductor integrated circuit comprising at least two conductor layers composed of aluminum or aluminum compound and method of manufacturing the same | |
US7220665B2 (en) | H2 plasma treatment | |
US6674167B1 (en) | Multilevel copper interconnect with double passivation | |
US6277765B1 (en) | Low-K Dielectric layer and method of making same | |
JP2002043315A (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP4431580B2 (en) | MIM capacitor structure and manufacturing method thereof | |
JPH04233230A (en) | Interconnection method for silicon region isolated on semiconductor substrate | |
US6174798B1 (en) | Process for forming metal interconnect stack for integrated circuit structure | |
US8293638B2 (en) | Method of fabricating damascene structures | |
JPH08222569A (en) | Copper wiring manufacture, semiconductor device, and copper wiring manufacture device | |
JP2798250B2 (en) | Method of forming low resistance contact with aluminum material and low resistance contact with aluminum | |
US4111775A (en) | Multilevel metallization method for fabricating a metal oxide semiconductor device | |
EP0262719A2 (en) | Method for manufacturing a planar electrical interconnection utilizing isotropic deposition of conductive material | |
US7943505B2 (en) | Advanced VLSI metallization | |
US5763324A (en) | Method of manufacturing a semiconductor device with improved uniformity of buried conductor in contact holes | |
US6339022B1 (en) | Method of annealing copper metallurgy | |
EP4360126A1 (en) | Beol interconnects with improved isolation by sub-division of inlaid conductors | |
KR19990063767A (en) | Metal lamination for integrated circuits with two chamber-deposited thin titanium layers | |
TW455954B (en) | Manufacturing process using thermal annealing process to reduce the generation of hillock on the surface of Cu damascene structure | |
KR100197669B1 (en) | Metal wiring formation method of semiconductor device | |
JPH10116906A (en) | Manufacture of semiconductor device | |
US20030017696A1 (en) | Method for improving capability of metal filling in deep trench | |
EP0543254B1 (en) | A method of forming high-stability metallic contacts in an integrated circuit with one or more metallized layers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |