JPH0766205A - 集積回路の金属化方法 - Google Patents
集積回路の金属化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体基体10の表面に絶縁層12を形成
し、絶縁層12を貫通して基体10へ至る少なくとも1
個の接点開口を形成し、基体10の表面上及び接点開口
内にバリヤー金属層13、14、15を付着させ、バリ
ヤー金属の大部分を接点開口の側面よりむしろ開口の底
部に付着させ、バリヤー金属層13、14、15上に金
属層16を冷間スパッターリングし、冷間スパッタード
金属層16上に金属層18を熱間スパッターリングし、
冷間スパッターリングと熱間スパッターリングとの連続
操作によって、積層回路の金属化を完成させる。 【効果】 合金22の形成により、空隙22が除去され
る。
し、絶縁層12を貫通して基体10へ至る少なくとも1
個の接点開口を形成し、基体10の表面上及び接点開口
内にバリヤー金属層13、14、15を付着させ、バリ
ヤー金属の大部分を接点開口の側面よりむしろ開口の底
部に付着させ、バリヤー金属層13、14、15上に金
属層16を冷間スパッターリングし、冷間スパッタード
金属層16上に金属層18を熱間スパッターリングし、
冷間スパッターリングと熱間スパッターリングとの連続
操作によって、積層回路の金属化を完成させる。 【効果】 合金22の形成により、空隙22が除去され
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は集積回路デバイスの金属
化方法、特に詳しくは集積回路デバイスの製造に良好な
ステップ被覆を用いる金属化方法に関する。
化方法、特に詳しくは集積回路デバイスの製造に良好な
ステップ被覆を用いる金属化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】集積回路デバイスの製造では、金属層を
絶縁層内のバイア(via)を通して集積回路の下部導電層
に接触させる。この相互連結金属として、アルミニウム
がしばしば用いられる。しかし、アルミニウムの付着に
用いられるスパッターリングプロセスはしばしば、バイ
ア開口の不完全な充填を生ずる。バイア開口内の絶縁層
の表面に大きなアルミニウム粒子が形成されて、空隙を
生ずる傾向がある。
絶縁層内のバイア(via)を通して集積回路の下部導電層
に接触させる。この相互連結金属として、アルミニウム
がしばしば用いられる。しかし、アルミニウムの付着に
用いられるスパッターリングプロセスはしばしば、バイ
ア開口の不完全な充填を生ずる。バイア開口内の絶縁層
の表面に大きなアルミニウム粒子が形成されて、空隙を
生ずる傾向がある。
【0003】種々な温度と付着速度を用いて、空隙問題
の克服が試みられている。アームストロング(Armstron
g)等への米国特許第4,994,162号及びチェン(C
hen)等への米国特許第5,108,951号がこのよう
な方法を述べている。
の克服が試みられている。アームストロング(Armstron
g)等への米国特許第4,994,162号及びチェン(C
hen)等への米国特許第5,108,951号がこのよう
な方法を述べている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
空隙形成を避ける、集積回路製造における金属化の有効
でかつ非常に生産的な(manufacturable)方法を提供する
ことである。
空隙形成を避ける、集積回路製造における金属化の有効
でかつ非常に生産的な(manufacturable)方法を提供する
ことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の目的に応じて、
集積回路の新規な金属化方法が達成される。この方法は
半導体基体領域と接触するための最初の金属化又は集積
回路内の相互連結のためのその後の金属化に用いること
ができる。半導体基体の表面上又は金属化層上に絶縁層
を形成する。絶縁層を貫通して半導体基体へ又は金属化
層へ至る少なくとも1個の接点開口を形成する。バリヤ
ー金属層を前記基体の表面上及び前記接点開口内に付着
させ、前記バリヤー金属の大部分を前記接点開口の側面
よりむしろ前記開口の底部に付着させる。バリヤー金属
上に金属層を冷間スパッターリングし、次に冷間スパッ
タード金属層上に金属層を熱間スパッターリングし、前
記冷間スパッターリングと前記熱間スパッターリングと
の連続操作によって前記集積回路の前記金属化を完成さ
せる。
集積回路の新規な金属化方法が達成される。この方法は
半導体基体領域と接触するための最初の金属化又は集積
回路内の相互連結のためのその後の金属化に用いること
ができる。半導体基体の表面上又は金属化層上に絶縁層
を形成する。絶縁層を貫通して半導体基体へ又は金属化
層へ至る少なくとも1個の接点開口を形成する。バリヤ
ー金属層を前記基体の表面上及び前記接点開口内に付着
させ、前記バリヤー金属の大部分を前記接点開口の側面
よりむしろ前記開口の底部に付着させる。バリヤー金属
上に金属層を冷間スパッターリングし、次に冷間スパッ
タード金属層上に金属層を熱間スパッターリングし、前
記冷間スパッターリングと前記熱間スパッターリングと
の連続操作によって前記集積回路の前記金属化を完成さ
せる。
【0006】次に図1を参照すると、図1は部分的に完
成した集積回路の一部を示す。半導体基体10は好まし
くは単結晶ケイ素から成る。好ましくはTEOS酸化
物、ボロホスホシリケート(borophosphosilicate)ガラ
ス(BPSG)等から成る絶縁層12は低圧化学蒸着
(LPCVD)、大気圧化学蒸着(APCVD)又はプ
ラズマ強化化学蒸着(PECVD)によって約4,00
0〜10,000Åの厚さまで付着させる。
成した集積回路の一部を示す。半導体基体10は好まし
くは単結晶ケイ素から成る。好ましくはTEOS酸化
物、ボロホスホシリケート(borophosphosilicate)ガラ
ス(BPSG)等から成る絶縁層12は低圧化学蒸着
(LPCVD)、大気圧化学蒸着(APCVD)又はプ
ラズマ強化化学蒸着(PECVD)によって約4,00
0〜10,000Åの厚さまで付着させる。
【0007】絶縁構造を貫通して半導体基体10へ至る
接点開口のパターンを形成して、当業者によって充分に
理解されるように、そこにデバイス部分を形成する。通
常のリトグラフィー技術及びエッチング技術を用いて、
この開口パターンを形成する。簡単化のために、図には
単一開口を示し、半導体基体のデバイス部分は本発明に
関係しないので、図示しない。
接点開口のパターンを形成して、当業者によって充分に
理解されるように、そこにデバイス部分を形成する。通
常のリトグラフィー技術及びエッチング技術を用いて、
この開口パターンを形成する。簡単化のために、図には
単一開口を示し、半導体基体のデバイス部分は本発明に
関係しないので、図示しない。
【0008】バリヤー金属層を基体の表面上及び接点開
口内にスパッターリングする。このスパッターリング中
にコリメーターを用いて、バリヤー金属の大部分が開口
の底部を被覆し、接点開口の側面には薄い層のみが形成
されるようにする。バリヤー金属層は多重層から形成さ
れることもできる。第1層13はチタンから成り、約5
0〜300Å厚さである。第2層14は窒化チタン又は
チタンタングステンから成り、約300〜2000Å厚
さ、好ましくは750〜2000Å厚さである。この第
2バリヤー金属層は接点漏れ(junction leakage)を防止
する。厚さ約300〜800Åのチタン最終層を付着さ
せて、バリヤー金属層を完成する。上部チタン層15は
窒化チタン層とアルミニウム層との界面におけるケイ素
ノジュール(nodule)形成を克服する。ケイ素とチタンと
が結合して、ケイ素ノジュール形成の可能性を除去する
と思われる。
口内にスパッターリングする。このスパッターリング中
にコリメーターを用いて、バリヤー金属の大部分が開口
の底部を被覆し、接点開口の側面には薄い層のみが形成
されるようにする。バリヤー金属層は多重層から形成さ
れることもできる。第1層13はチタンから成り、約5
0〜300Å厚さである。第2層14は窒化チタン又は
チタンタングステンから成り、約300〜2000Å厚
さ、好ましくは750〜2000Å厚さである。この第
2バリヤー金属層は接点漏れ(junction leakage)を防止
する。厚さ約300〜800Åのチタン最終層を付着さ
せて、バリヤー金属層を完成する。上部チタン層15は
窒化チタン層とアルミニウム層との界面におけるケイ素
ノジュール(nodule)形成を克服する。ケイ素とチタンと
が結合して、ケイ素ノジュール形成の可能性を除去する
と思われる。
【0009】冷却期間後に、金属を付着させるが、これ
を次に説明する。次に図2を参照する。ここで、第1の
冷間スパッターリングを実施する。好ましい金属はアル
ミニウムである、又は例えばAl1%Si0.5%Cu
のようなアルミニウム合金が用いられる。代替え合金
は、Al 0.5%Cu、Al 1%Cu、Al 1%S
i、Al 2%Si等である。接点開口内に完全な連続
フィルムを保証するために、冷間付着速度は約150℃
未満の温度において約150Å/秒を越える、好ましく
は約180Å/秒を越える、できるだけ高い速度である
べきである。約25℃未満において操作することが好ま
しい。温度が約150℃を越えて上昇する場合には、ア
ルミニウムが可動になり、小部分において核をなし、連
続フィルムを破壊させる。冷間スパッターリング付着中
にはアルゴンガスを殆ど又は全く用いない。
を次に説明する。次に図2を参照する。ここで、第1の
冷間スパッターリングを実施する。好ましい金属はアル
ミニウムである、又は例えばAl1%Si0.5%Cu
のようなアルミニウム合金が用いられる。代替え合金
は、Al 0.5%Cu、Al 1%Cu、Al 1%S
i、Al 2%Si等である。接点開口内に完全な連続
フィルムを保証するために、冷間付着速度は約150℃
未満の温度において約150Å/秒を越える、好ましく
は約180Å/秒を越える、できるだけ高い速度である
べきである。約25℃未満において操作することが好ま
しい。温度が約150℃を越えて上昇する場合には、ア
ルミニウムが可動になり、小部分において核をなし、連
続フィルムを破壊させる。冷間スパッターリング付着中
にはアルゴンガスを殆ど又は全く用いない。
【0010】冷間付着後直ちに、熱間付着18(図3に
示す)を続ける。例えば、バリアン社(Varian Corporat
ion)、3075ハンセンウェイ(Hansen Wa
y)M/S K−227、パロアルト、カリフォルニア
94303−1025によって製造されるVarian
M2000/8スパッターリング系装置のような多重
室スパッター装置(multi-chamber)を用いて、スパッタ
ー装置へのウェファーの挿入とスパッター装置からのウ
ェファーの取り出しのために中断が生じないようにす
る。好ましいスパッターリング装置の熱間スパッターリ
ング工程中には加熱用ガスとしてアルゴンを用いる。室
を約500〜550℃に加熱する。冷間スパッターリン
グ後に、ウェファーを既に加熱済みの熱間スパッターリ
ング室に入れ、直ちに熱間スパッターリングを開始す
る。或いは、冷間スパッターリングと熱間スパッターリ
ングとの両方のために1室のみを用いる。冷間スパッタ
ーリングのためにウェファーが冷却するように、裏側の
アルゴンガスを停止することができ、裏側のアルゴンガ
スを出して、熱間スパッターリングを進行させる。コリ
メーターは冷間スパッターリング工程中と熱間スパッタ
ーリング工程中には用いず、バリヤー金属形成工程中の
みに用いる。
示す)を続ける。例えば、バリアン社(Varian Corporat
ion)、3075ハンセンウェイ(Hansen Wa
y)M/S K−227、パロアルト、カリフォルニア
94303−1025によって製造されるVarian
M2000/8スパッターリング系装置のような多重
室スパッター装置(multi-chamber)を用いて、スパッタ
ー装置へのウェファーの挿入とスパッター装置からのウ
ェファーの取り出しのために中断が生じないようにす
る。好ましいスパッターリング装置の熱間スパッターリ
ング工程中には加熱用ガスとしてアルゴンを用いる。室
を約500〜550℃に加熱する。冷間スパッターリン
グ後に、ウェファーを既に加熱済みの熱間スパッターリ
ング室に入れ、直ちに熱間スパッターリングを開始す
る。或いは、冷間スパッターリングと熱間スパッターリ
ングとの両方のために1室のみを用いる。冷間スパッタ
ーリングのためにウェファーが冷却するように、裏側の
アルゴンガスを停止することができ、裏側のアルゴンガ
スを出して、熱間スパッターリングを進行させる。コリ
メーターは冷間スパッターリング工程中と熱間スパッタ
ーリング工程中には用いず、バリヤー金属形成工程中の
みに用いる。
【0011】熱間付着速度はできるだけ低くあるべきで
あり、約50Å/秒未満、好ましくは20Å/秒未満で
あるべきである。熱間スパッターリングの開始時には、
空隙20が形成される。この低い付着速度は空隙20
の、表面張力による除去を生ずる。
あり、約50Å/秒未満、好ましくは20Å/秒未満で
あるべきである。熱間スパッターリングの開始時には、
空隙20が形成される。この低い付着速度は空隙20
の、表面張力による除去を生ずる。
【0012】次に図4を参照すると、冷間付着アルミニ
ウムとチタン層14との間に合金22が形成される。高
い表面エネルギーが小さい表面積を生ずる。チタンーア
ルミニウム合金22の表面エネルギーはアルミニウム合
金16,18の表面エネルギーよりも大きい。それ故、
チタンーアルミニウム合金22の表面積はプロセス中に
ますます小さくなり、最終工程で消失する;すなわち、
空隙20が消失する。図4では、空隙20の大きさは縮
小している。熱間付着中に温度が約500℃より高温に
維持されなければならないことが重要である;さもなけ
れば、空隙が完全には除去されないことになる。次に図
5を参照すると、接点開口が完全に充填されており、空
隙は除去されている。生ずる金属化は3〜5μm程度の
アルミニウム粒度を有し、得られるデバイスに問題を生
じない。
ウムとチタン層14との間に合金22が形成される。高
い表面エネルギーが小さい表面積を生ずる。チタンーア
ルミニウム合金22の表面エネルギーはアルミニウム合
金16,18の表面エネルギーよりも大きい。それ故、
チタンーアルミニウム合金22の表面積はプロセス中に
ますます小さくなり、最終工程で消失する;すなわち、
空隙20が消失する。図4では、空隙20の大きさは縮
小している。熱間付着中に温度が約500℃より高温に
維持されなければならないことが重要である;さもなけ
れば、空隙が完全には除去されないことになる。次に図
5を参照すると、接点開口が完全に充填されており、空
隙は除去されている。生ずる金属化は3〜5μm程度の
アルミニウム粒度を有し、得られるデバイスに問題を生
じない。
【0013】
【実施例】下記実施例は本発明の重要な特徴を示し、本
発明の理解を助けるために記載するものであり、本発明
の要旨及び範囲を逸脱せずに、当業者によって変更が可
能である。
発明の理解を助けるために記載するものであり、本発明
の要旨及び範囲を逸脱せずに、当業者によって変更が可
能である。
【0014】下記表は種々な特徴サイズ(feature size)
に必要な冷間及び熱間アルミニウムの厚さの範囲を示
す。
に必要な冷間及び熱間アルミニウムの厚さの範囲を示
す。
【0015】 表1 特徴サイズ 冷間Al厚さ 熱間Al厚さ(ミクロン) (Å) (Å) 0.8 2000−4000 2500−7000 0.6 2000−4000 2500−7000 0.5 2000−4000 2500−7000 0.3 1500−3000 2500−7000 厚さはアスペクト比に依存する。例えば、0.6ミクロ
ンの特徴サイズでは、浅い接点が熱間アルミニウムの約
3000Å厚さを必要とするが、非常に深い接点(例え
ば、1.6μm高さx0.4μm幅)は熱間アルミニウ
ムの約6000Å厚さを必要とする。熱間付着プロセス
温度はアスペクト比にも依存するが、500℃より高温
が好ましい。
ンの特徴サイズでは、浅い接点が熱間アルミニウムの約
3000Å厚さを必要とするが、非常に深い接点(例え
ば、1.6μm高さx0.4μm幅)は熱間アルミニウ
ムの約6000Å厚さを必要とする。熱間付着プロセス
温度はアスペクト比にも依存するが、500℃より高温
が好ましい。
【0016】図6〜8に示す、本発明の好ましい第2実
施態様では、金属化プロセスを用いて、マルチレベルの
相互連結を形成することができる;すなわち、相互連結
した第2レベル、第3レベル、等の金属を形成すること
ができる。次に図6を参照すると、第1実施態様のため
に、第1金属化が上述のように完成されている。第1金
属層16,18(それぞれ、冷間スパッタードアルミニ
ウムと熱間スパッタードアルミニウム)がパターン化さ
れ、第2絶縁層26が基体の表面上に付着されている。
第2絶縁層26を貫通して第1金属層16,18へ至る
接点又はバイア開口が形成されている。バリヤー金属層
28が基体の表面上及び接点開口内にスパッター付着さ
れる。このバリヤー金属層は約500〜2000Åの厚
さに付着したチタンのみから成る。このバリヤー金属層
は接点開口内の露出した金属への新たな金属層の付着を
促進するための濡れ(wetting)に用いられる。この実施
態様ではコリメーターを用いることも、用いないことも
できる。チタンーアルミニウム合金形成のために、この
実施態様ではケイ素ノジュールの問題は存在しない。
施態様では、金属化プロセスを用いて、マルチレベルの
相互連結を形成することができる;すなわち、相互連結
した第2レベル、第3レベル、等の金属を形成すること
ができる。次に図6を参照すると、第1実施態様のため
に、第1金属化が上述のように完成されている。第1金
属層16,18(それぞれ、冷間スパッタードアルミニ
ウムと熱間スパッタードアルミニウム)がパターン化さ
れ、第2絶縁層26が基体の表面上に付着されている。
第2絶縁層26を貫通して第1金属層16,18へ至る
接点又はバイア開口が形成されている。バリヤー金属層
28が基体の表面上及び接点開口内にスパッター付着さ
れる。このバリヤー金属層は約500〜2000Åの厚
さに付着したチタンのみから成る。このバリヤー金属層
は接点開口内の露出した金属への新たな金属層の付着を
促進するための濡れ(wetting)に用いられる。この実施
態様ではコリメーターを用いることも、用いないことも
できる。チタンーアルミニウム合金形成のために、この
実施態様ではケイ素ノジュールの問題は存在しない。
【0017】次に図7を参照すると、第1実施態様に関
して上述したように、冷間スパッタードアルミニウム3
0は約150℃未満の温度、好ましくは約25℃未満の
温度において付着される。高い付着速度は上述した通り
である。第1実施態様と同様にプロセスは熱間スパッタ
ードアルミニウム32によって続き、チタン/冷間アル
ミニウム界面にアルミニウムーチタン合金34が形成さ
れる。図8は完成した無空隙構造を示す。当業者によっ
て理解されるように、金属接点16,18に電気的に接
触するための接点又はバイア30,32は層12上に存
在する16,18金属ラインの如何なる箇所にも形成す
ることができる。
して上述したように、冷間スパッタードアルミニウム3
0は約150℃未満の温度、好ましくは約25℃未満の
温度において付着される。高い付着速度は上述した通り
である。第1実施態様と同様にプロセスは熱間スパッタ
ードアルミニウム32によって続き、チタン/冷間アル
ミニウム界面にアルミニウムーチタン合金34が形成さ
れる。図8は完成した無空隙構造を示す。当業者によっ
て理解されるように、金属接点16,18に電気的に接
触するための接点又はバイア30,32は層12上に存
在する16,18金属ラインの如何なる箇所にも形成す
ることができる。
【0018】本発明の金属化プロセスはあらゆるレベル
の金属化に用いることができ、接点開口、高いアスペク
ト比を有する接点開口をも空隙なしに充填する良好なス
テップ被覆を生ずる。
の金属化に用いることができ、接点開口、高いアスペク
ト比を有する接点開口をも空隙なしに充填する良好なス
テップ被覆を生ずる。
【0019】
【発明の効果】本発明の方法は、集積回路製造における
金属化の際に、空隙形成を避けられる、有効でかつ非常
に生産的なものである。
金属化の際に、空隙形成を避けられる、有効でかつ非常
に生産的なものである。
【図1】本発明の好ましい1実施態様の断面略図。
【図2】本発明の好ましい1実施態様の断面略図。
【図3】本発明の好ましい1実施態様の断面略図。
【図4】本発明の好ましい1実施態様の断面略図。
【図5】本発明の好ましい1実施態様の断面略図。
【図6】本発明の好ましい第2実施態様の断面略図。
【図7】本発明の好ましい第2実施態様の断面略図。
【図8】本発明の好ましい第2実施態様の断面略図。
Claims (35)
- 【請求項1】 集積回路の金属化方法において、 半導体基体の表面に絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層を貫通して前記基体へ至る少なくとも1個の
接点開口を形成する工程と、 前記基体の表面上及び前記接点開口内にバリヤー金属層
を付着させ、前記バリヤー金属の大部分を前記接点開口
の側面よりむしろ前記開口の底部に付着させる工程と、 前記バリヤー金属層上に金属層を冷間スパッターリング
する工程と、 前記冷間スパッタード金属層上に金属層を熱間スパッタ
ーリングし、前記冷間スパッターリングと前記熱間スパ
ッターリングとの連続操作によって前記集積回路の前記
金属化を完成させる工程とを含む前記方法。 - 【請求項2】 前記絶縁層が約4000〜10,000
Åの厚さに付着した二酸化ケイ素から成る請求項1記載
の方法。 - 【請求項3】 前記バリヤー金属層がチタン、窒化チタ
ン及びチタンの多重層から成り、この多重層のスパッタ
ーリングにコリメーターを用いて、前記多重層の大部分
を前記開口の側壁よりむしろ前記開口の底部に付着させ
る請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 前記多重層の厚さがチタン約50〜30
0Åと、窒化チタン750〜2000Åと、チタン30
0〜800Åである請求項3記載の方法。 - 【請求項5】 前記金属層がアルミニウムから成る請求
項1記載の方法。 - 【請求項6】 前記金属層の前記冷間スパッターリング
を約20〜150℃の温度で実施する請求項1記載の方
法。 - 【請求項7】 前記接点開口内に完全な連続フィルムの
形成を保証するために、前記金属層の前記冷間スパッタ
ーリングを約150Å/秒を越える高い付着速度、好ま
しくは約180Å/秒を越える高い付着速度で実施する
請求項1記載の方法。 - 【請求項8】 前記金属層の前記熱間スパッターリング
を約500〜550℃の温度で実施する請求項1記載の
方法。 - 【請求項9】 前記金属層の前記熱間スパッターリング
を約50Å/秒未満、好ましくは約20Å/秒未満の非
常に低い付着速度で実施する請求項1記載の方法。 - 【請求項10】 非常に低い付着速度での前記金属層の
前記熱間スパッターリングが前記接点開口内に空隙形成
を生じない請求項9記載の方法。 - 【請求項11】 非常に低い付着速度での前記金属層の
前記熱間スパッターリングが前記冷間スパッタード金属
層と前記バリヤー金属層との間で合金形成を生じ、前記
合金が前記接点開口内の空隙形成を阻止する請求項9記
載の方法。 - 【請求項12】 集積回路の金属化方法において、 半導体基体の表面に第1絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層上に少なくとも第1金属化層を形成する工程
と、 前記第1金属化層の表面上に第2絶縁層を形成する工程
と、 前記第2絶縁層を貫通して前記第1金属化層へ至る少な
くとも1個の接点開口を形成する工程と、 前記基体の表面上及び前記接点開口内にバリヤー金属層
を付着させ、前記バリヤー金属の大部分を前記接点開口
の側面よりむしろ前記開口の底部に付着させる工程と、 前記バリヤー金属層上に金属層を冷間スパッターリング
する工程と、 前記冷間スパッタード金属層上に金属層を熱間スパッタ
ーリングし、前記冷間スパッターリングと前記熱間スパ
ッターリングとの連続操作によって前記集積回路の前記
金属化を完成させる工程とを含む前記方法。 - 【請求項13】 前記バリヤー金属層がチタンから成
り、この層のスパッターリングにコリメーターを用い
て、前記層の大部分を前記開口の側壁よりむしろ前記開
口の底部に付着させる請求項12記載の方法。 - 【請求項14】 前記バリヤー層の厚さが約500〜2
000Åである請求項12記載の方法。 - 【請求項15】 前記金属層がアルミニウムから成る請
求項12記載の方法。 - 【請求項16】 前記金属層の前記冷間スパッターリン
グを約20〜150℃の温度で実施する請求項12記載
の方法。 - 【請求項17】 前記接点開口内に完全な連続フィルム
の形成を保証するために、前記金属層の前記冷間スパッ
ターリングを約150Å/秒を越える高い付着速度で実
施する請求項12記載の方法。 - 【請求項18】 前記金属層の前記熱間スパッターリン
グを約500〜550℃の温度で実施する請求項12記
載の方法。 - 【請求項19】 前記金属層の前記熱間スパッターリン
グを約50Å/秒未満の低い付着速度で実施する請求項
12記載の方法。 - 【請求項20】 低い付着速度での前記金属層の前記熱
間スパッターリングが前記接点開口内に空隙形成を生じ
ない請求項19記載の方法。 - 【請求項21】 低い付着速度での前記金属層の前記熱
間スパッターリングが前記冷間スパッタード金属層と前
記バリヤー金属層との間で合金形成を生じ、前記合金が
前記接点開口内の空隙形成を阻止する請求項19記載の
方法。 - 【請求項22】 集積回路の金属化方法において、 半導体基体上の導電層上に絶縁層を形成する工程と、 前記絶縁層を貫通して前記導電層へ至る少なくとも1個
の接点開口を形成する工程と、 前記基体の表面上及び前記接点開口内にバリヤー金属層
を付着させ、前記バリヤー金属の大部分を前記接点開口
の側面よりむしろ前記開口の底部に付着させる工程と、 前記バリヤー金属層上に金属層を冷間スパッターリング
する工程と、 前記冷間スパッタード金属層上に金属層を熱間スパッタ
ーリングし、前記冷間スパッターリングと前記熱間スパ
ッターリングとの連続操作によって前記集積回路の前記
金属化を完成させる工程とを含む前記方法。 - 【請求項23】 前記導電層が前記半導体基体である請
求項22記載の方法。 - 【請求項24】 前記バリヤー金属層がチタン、窒化チ
タン及びチタンの多重層から成り、この層のスパッター
リングにコリメーターを用いて、前記層の大部分を前記
開口の側壁よりむしろ前記開口の底部に付着させる請求
項23記載の方法。 - 【請求項25】 前記多重層の厚さがチタン約50〜3
00Åと、窒化チタン750〜2000Åと、チタン3
00〜800Åである請求項24記載の方法。 - 【請求項26】 前記導電層が前記半導体基体上の第1
絶縁層上の少なくとも第1金属化層である請求項22記
載の方法。 - 【請求項27】 前記バリヤー金属層がチタンから成
り、この層のスパッターリングにコリメーターを用い
て、前記層の大部分を前記開口の側壁よりむしろ前記開
口の底部に付着させる請求項26記載の方法。 - 【請求項28】 前記バリヤー層の厚さがチタン約50
0〜2000Åである請求項27記載の方法。 - 【請求項29】 前記金属層がアルミニウムから成る請
求項22記載の方法。 - 【請求項30】 前記金属層の前記冷間スパッターリン
グを約20〜150℃の温度で実施する請求項22記載
の方法。 - 【請求項31】 前記接点開口内に完全な連続フィルム
の形成を保証するために、前記金属層の前記冷間スパッ
ターリングを約150Å/秒を越える高い付着速度で実
施する請求項22記載の方法。 - 【請求項32】 前記金属層の前記熱間スパッターリン
グを約500〜550℃の温度で実施する請求項22記
載の方法。 - 【請求項33】 前記金属層の前記熱間スパッターリン
グを約50Å/秒未満の低い付着速度で実施する請求項
22記載の方法。 - 【請求項34】 低い付着速度での前記金属層の前記熱
間スパッターリングが前記接点開口内に空隙形成を生じ
ない請求項33記載の方法。 - 【請求項35】 低い付着速度での前記金属層の前記熱
間スパッターリングが前記冷間スパッタード金属層と前
記バリヤー金属層との間で合金形成を生じ、前記合金が
前記接点開口内の空隙形成を阻止する請求項33記載の
方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/108,224 US5356836A (en) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | Aluminum plug process |
US108224 | 1993-08-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0766205A true JPH0766205A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=22320980
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6034491A Pending JPH0766205A (ja) | 1993-08-19 | 1994-03-04 | 集積回路の金属化方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5356836A (ja) |
JP (1) | JPH0766205A (ja) |
KR (1) | KR100291284B1 (ja) |
DE (1) | DE4400726A1 (ja) |
FR (1) | FR2709207B1 (ja) |
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---|---|---|---|---|
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