KR100888199B1 - Method of forming metal interconnection line for semiconductor device - Google Patents
Method of forming metal interconnection line for semiconductor device Download PDFInfo
- Publication number
- KR100888199B1 KR100888199B1 KR1020020042258A KR20020042258A KR100888199B1 KR 100888199 B1 KR100888199 B1 KR 100888199B1 KR 1020020042258 A KR1020020042258 A KR 1020020042258A KR 20020042258 A KR20020042258 A KR 20020042258A KR 100888199 B1 KR100888199 B1 KR 100888199B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- wiring
- forming
- diffusion barrier
- copper
- Prior art date
Links
Images
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
-
- 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
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System
- H01L21/28556—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System by chemical means, e.g. CVD, LPCVD, PECVD, laser CVD
-
- 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
- H01L21/76801—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 dielectrics, e.g. smoothing
- H01L21/76802—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 dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
-
- 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
- H01L21/7684—Smoothing; Planarisation
-
- 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
- H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L21/7685—Barrier, adhesion or liner layers the layer covering a conductive structure
Abstract
본 발명은 확산방지막을 구리배선 상에만 우수한 결합력으로 선택적으로 형성하여 유효 k 값의 증가, EM 특성 악화, 및 결함발생 등을 효과적으로 방지할 수 있는 반도체 소자의 금속배선 형성방법을 제공한다.The present invention provides a method for forming a metal wiring of a semiconductor device capable of effectively forming a diffusion barrier layer on the copper wiring selectively with excellent bonding force to effectively increase the effective k value, deterioration of EM characteristics, and defects.
본 발명은상부에 배선형상의 홀이 구비된 절연막이 형성된 반도체 기판을 준비하는 단계; 상기 홀에 매립되도록 절연막 상에 구리막을 증착하는 단계; 상기 구리막을 전면식각하여 구리배선을 형성함과 동시에 기판을 평탄화하는 단계; 상기 구리배선 표면에만 선택적으로 확산방지막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 확산방지막을 형성하는 단계는, 상기 구리배선 표면에만 선택적으로 화학적강화제를 흡착하는 단계; 상기 화학적강화제가 흡착된 구리배선 표면에만 선택적으로 금속막을 증착하는 단계; 상기 금속막을 산화 또는 질화처리하여 상기 구리배선 표면에 확산방지막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 형성방법에 의해 달성될 수 있다. The present invention provides a method of manufacturing a semiconductor substrate, the method comprising: preparing a semiconductor substrate having an insulating film having a wiring hole formed thereon; Depositing a copper film on an insulating film to be filled in the hole; Etching the entire copper film to form copper wiring and planarizing the substrate; And selectively forming a diffusion barrier on only the copper wiring surface, wherein the forming of the diffusion barrier layer comprises: selectively adsorbing a chemical strengthening agent only on the copper wiring surface; Selectively depositing a metal film only on a surface of the copper wiring on which the chemical enhancer is adsorbed; It can be achieved by a method for forming a metal wiring of a semiconductor device comprising the step of oxidizing or nitriding the metal film to form a diffusion barrier on the surface of the copper wiring.
구리, 이중 데머신, 화학적강화제, 요오드, ALD, EM, 확산방지막Copper, Double Demachine, Chemical Hardener, Iodine, ALD, EM, Diffusion Barrier
Description
도 1은 종래의 반도체 소자의 금속배선 형성방법을 설명하기 위한 단면도.1 is a cross-sectional view for explaining a metal wiring formation method of a conventional semiconductor device.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 금속배선 형성방법을 설명하기 위한 단면도.2 is a cross-sectional view illustrating a metal wiring forming method of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing
21 : 반도체 기판 22, 24, 28 : 절연막21:
23 : 식각정지막 25 : 배리어 금속막23
26 : 구리배선 27 : 확산방지막
26: copper wiring 27: diffusion barrier
본 발명은 반도체 소자의 금속배선 형성방법에 관한 것으로, 특히 구리를 이용한 반도체 소자의 금속배선 형성방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming metal wiring of a semiconductor device, and more particularly, to a method for forming metal wiring of a semiconductor device using copper.
반도체 소자의 고집적화에 따른 배선 선폭의 미세화로 인하여, 선폭구현 및 배선의 신뢰성 등의 문제가 대두되고 있으며, 이를 해결하기 위한 기술로서 배선형상의 홀을 먼저 형성한 후 홀에 금속막을 배립하는 이중 데머신(dual damascene) 공정을 이용한 배선기술이 제시되었다.Due to the miniaturization of wiring line width due to high integration of semiconductor devices, problems such as line width implementation and wiring reliability have emerged. As a technique for solving this problem, a wiring-shaped hole is first formed and then a metal film is disposed in the hole. A wiring technique using a dual damascene process has been proposed.
일반적으로, 이중 데머신 공정에서는 배선물질로서 구리(Cu)를 사용하는데, 이러한 구리배선은 알루미늄(Al) 배선에 비해 전자이동(Electro-Migration : EM) 특성이 우수할 뿐만 아니라 저항값이 낮고, 알루미늄 배선과는 달리 갭매립(gap fill) 물질이 요구되지 않는다. 또한, 지연시간이 짧아 고속동작을 구현할 수 있다.In general, in the double demachine process, copper (Cu) is used as a wiring material, and the copper wiring not only has excellent electro-migration (EM) characteristics, but also has low resistance, compared to aluminum (Al) wiring. Unlike aluminum wiring, no gap fill material is required. In addition, since the delay time is short, high-speed operation can be realized.
도 1은 이러한 구리배선을 적용한 종래의 반도체 소자의 금속배선 형성방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a metal wiring forming method of a conventional semiconductor device to which such a copper wiring is applied.
도 1을 참조하면, 트랜지스터 형성 등의 소정의 공정이 완료된 반도체 기판(11) 상에 산화막의 제 1 절연막(12), 질화막(SiN)의 식각정지막(13), 및 산화막의 제 2 절연막(14)을 순차적으로 형성한다. 여기서, 제 1 절연막(12)은 비아홀(via hole)의 깊이에 해당하는 두께로 형성하고, 제 2 절연막(14)은 배선에 해당하는 두께로 형성한다. 그 다음, 제 2 절연막(14) 상부에 포토리소그라피로 제 1 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하고, 제 1 포토레지스트 패턴을 식각마스크로하여 제 2 절연막(14), 식각정지막(13), 및 제 1 절연막(12)을 순차적으로 식각하여 비아홀을 형성한 후, 공지된 방법으로 제 1 포토레지스트 패턴을 제거한다.Referring to FIG. 1, a first insulating film 12 of an oxide film, an
그리고 나서, 제 2 절연막(14) 상부에 포토리소그라피로 제 2 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하고, 제 2 포토레지스트 패턴을 식각마스크로하여 식각정지막 (13)이 노출되도록 제 2 절연막(14)을 식각하여 배선형상의 홀을 형성한 후, 공지된 방법으로 제 2 포토레지스트 패턴을 제거한다. 그 후, 홀 표면 상에 배리어 금속막(15)을 형성하고, 배리어 금속막(15)이 형성된 홀에 매립되도록 기판 전면 상에 구리막을 증착한 후, 구리막과 배리어 금속막(15)을 화학기계연마(Chemical Mechanical Polishing :CMP)로 제 2 절연막(14)이 노출되도록 전면식각하여 구리배선(16)을 형성함과 동시에 기판 표면을 평탄화한다. 그 다음, 구리배선(16)이 형성된 기판에 대하여 NH3 처리를 수행한 후, SiN 또는 SiC의 확산방지(diffusion barrier)막(17)을 형성하고, 확산방지막(17) 상에 제 3 절연막(18)을 형성한다. 여기서, NH3 처리는 구리배선(16)과 확산방지막(17) 사이의 결합력을 향상시키기 위하여 수행하며, 확산방지막(17)은 구리원자가 제 3 절연막(18)으로 확산되는 것을 방지한다.Thereafter, a second photoresist pattern (not shown) is formed on the second
한편, 상술한 구리배선 형성에 있어서는, 구리배선 적용에 의한 지연시간 감소 및 낮은 저항값을 확보하는 것 이외에도, k값을 낮추기 위하여 낮은 k값의 절연막을 적용한다. 그러나, 구리배선을 다층배선에 적용하는 경우 구리배선(16) 및 제 2 절연막(14) 상에 형성된 확산방지막(17)도 각 층마다 적용하게 되는데, 확산방지막(17)의 비교적 높은 k값(SiN의 k=7, SiC의 k=5)에 의해 유효 k 값의 증가가 초래되어 낮은 k값의 효과를 얻을 수 없게 된다. 또한, 구리배선(16)과 SiN 또는 SiC의 확산방지막(17) 사이의 열악한 계면 신뢰성으로 인하여 확산방지막(17)의 박리(peeling)가 일어나지 않도록 구리배선(16)의 주의 깊은 표면처리가 요구되며, 이러한 열악한 계면은 전자이동틈(EM voiding)으로 작용할 가능성이 높기 때문에 EM 특성을 악화시킨다. 또한, 구리배선(16)과 확산방지막(17) 사이의 결합 (bonding)력이 약하여 결함(defect) 발생을 야기시키므로, 결함발생을 최소화하기 위하여 확산방지막(17)의 형성전에 NH3 처리의 전처리공정을 수행하는데, 이러한 공정을 제어하는데에는 많은 어려움이 있다.
On the other hand, in forming the copper wiring described above, in addition to reducing the delay time and securing low resistance value by applying the copper wiring, an insulating film having a low k value is applied to lower the k value. However, when the copper wiring is applied to the multilayer wiring, the
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 확산방지막을 구리배선 상에만 우수한 결합력으로 선택적으로 형성하여 유효 k 값의 증가, EM 특성 악화, 및 결함발생 등을 효과적으로 방지함으로써 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 반도체 소자의 금속배선 형성방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve the above problems of the prior art, by selectively forming a diffusion barrier film with excellent bonding force only on the copper wiring to effectively prevent the increase of the effective k value, deterioration of EM characteristics, defects, etc. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for forming metal wirings of a semiconductor device, which can improve device characteristics and reliability.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 상기의 본 발명의 목적은 상부에 배선형상의 홀이 구비된 절연막이 형성된 반도체 기판을 준비하는 단계; 상기 홀에 매립되도록 절연막 상에 구리막을 증착하는 단계; 상기 구리막을 전면식각하여 구리배선을 형성함과 동시에 기판을 평탄화하는 단계; 상기 구리배선 표면에만 선택적으로 확산방지막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 확산방지막을 형성하는 단계는, 상기 구리배선 표면에만 선택적으로 화학적강화제를 흡착하는 단계; 상기 화학적강화제가 흡착된 구리배선 표면에만 선택적으로 금속막을 증착하는 단계; 상기 금속막을 산화 또는 질화처리하여 상기 구리배선 표면에 확산방지막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 소자의 금속배선 형성방법에 의해 달성될 수 있다.According to an aspect of the present invention for achieving the above technical problem, an object of the present invention comprises the steps of preparing a semiconductor substrate having an insulating film having a wiring-shaped hole thereon; Depositing a copper film on an insulating film to be filled in the hole; Etching the entire copper film to form copper wiring and planarizing the substrate; And selectively forming a diffusion barrier on only the copper wiring surface, wherein the forming of the diffusion barrier layer comprises: selectively adsorbing a chemical strengthening agent only on the copper wiring surface; Selectively depositing a metal film only on a surface of the copper wiring on which the chemical enhancer is adsorbed; It can be achieved by a method for forming a metal wiring of a semiconductor device comprising the step of oxidizing or nitriding the metal film to form a diffusion barrier on the surface of the copper wiring.
여기서, 화학적강화제로서는 CH3I, CH2I2, C2H5I 등의 요오드함유 액체화합물, 순수 요오드 개스, 요오드함유개스, 수증기, 및 주기율표 상에서 7족 원소들인 F, Cl, Br, I, At의 액체 상태 및 기체 상태 중 선택되는 하나를 이용하고, 화학적강화제의 흡착은 -20 내지 300℃의 온도에서 1초 내지 10분 동안 수행한다.Here, as the chemical enhancer, iodine-containing liquid compounds such as CH 3 I, CH 2 I 2 , C 2 H 5 I, pure iodine gas, iodine-containing gas, water vapor, and Group 7 elements F, Cl, Br, I on the periodic table , At and using at least one selected from the liquid and gaseous state, the adsorption of the chemical enhancer is carried out for 1 second to 10 minutes at a temperature of -20 to 300 ℃.
또한, 금속막은 Al막, W막 및 Ni막 중 선택되는 하나, 바람직하게 Al막으로 CVD 나 ALD 방식으로 5 내지 1000Å의 두께로 형성하며, 확산방지막은 Al2O3막, Al2O3/Al막, 또는 AlN막으로 형성한다. 또한, 금속막의 산화 또는 질화처리는 플라즈마처리나 노어닐링처리로 수행한다.In addition, the metal film is an Al film, one selected from a W film, and Ni film, preferably formed from a 5 to a thickness of 1000Å as a CVD or ALD method as Al film, a diffusion preventive film is Al 2 O 3 film, the Al 2 O 3 / It is formed of an Al film or an AlN film. In addition, the oxidation or nitriding treatment of the metal film is performed by plasma treatment or no annealing treatment.
또한, 구리배선의 형성 후 확산방지막을 형성하기 전에 세정공정을 수행하고, 확산방지막의 형성 후 기판을 DI+산의 조합으로 세정한다.Further, after the formation of the copper wiring, the cleaning process is performed before the diffusion barrier is formed, and after the formation of the diffusion barrier, the substrate is washed with a combination of DI + acid.
이하, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예를 소개하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be introduced in order to enable those skilled in the art to more easily carry out the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자의 금속배선 형성방법을 설명하 기 위한 단면도이다.2 is a cross-sectional view for describing a method for forming metal wirings of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 트랜지스터 형성 등의 소정의 공정이 완료된 반도체 기판(21) 상에 산화막의 제 1 절연막(22), 질화막(SiN)의 식각정지막(23), 및 산화막의 제 2 절연막(24)을 순차적으로 형성한다. 여기서, 제 1 절연막(22)은 비아홀의 깊이에 해당하는 두께로 형성하고, 제 2 절연막(24)은 배선에 해당하는 두께로 형성한다. 그 다음, 제 2 절연막(24) 상부에 포토리소그라피로 제 1 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하고, 제 1 포토레지스트 패턴을 식각마스크로하여 제 2 절연막(24), 식각정지막(23), 및 제 1 절연막(22)을 순차적으로 식각하여 비아홀을 형성한 후, 공지된 방법으로 제 1 포토레지스트 패턴을 제거한다.Referring to FIG. 2, a first
그리고 나서, 제 2 절연막(24) 상부에 포토리소그라피로 제 2 포토레지스트 패턴(미도시)을 형성하고, 제 2 포토레지스트 패턴을 식각마스크로하여 식각정지막(23)이 노출되도록 제 2 절연막(24)을 식각하여 배선형상의 홀을 형성한 후, 공지된 방법으로 제 2 포토레지스트 패턴을 제거한다. 그 후, 홀 표면 상에 배리어 금속막(25)을 형성하고, 배리어 금속막(25)이 형성된 홀에 매립되도록 기판 전면 상에 구리막을 증착한 후, 구리막과 배리어 금속막(25)을 CMP로 제 2 절연막(14)이 노출되도록 전면식각하여 구리배선(26)을 형성함과 동시에 기판 표면을 평탄화한다.Thereafter, a second photoresist pattern (not shown) is formed on the second
그 다음, 상기 기판의 표면을 세정한 후, 구리배선(26) 표면을 화학적강화제 (Chemical Enhancer)로 표면처리를 수행하여 구리배선(26)의 표면에만 선택적으로 화학강화제를 흡착시킨다. 즉, 화학적강화제는 산화막등의 절연막(14)에서는 흡착 이 이루어지지 않기 때문에, 구리배선(26) 표면에만 선택적으로 흡착시킬 수 있으며, 이후 Al막의 증착시 촉매제로 작용한다. 바람직하게, 화학적강화제의 표면처리는 화학적강화제로서 CH3I, CH2I2, C2H5I 등의 요오드(I)함유 액체화합물, 순수 요오드 개스(pure I2), 요오드(I)함유개스, 수증기(Water vapor), 및 주기율표 상에서 7족 원소들인 F, Cl, Br, I, At의 액체 상태 및 기체 상태 중 선택되는 하나를 이용하여, -20 내지 300℃의 온도에서 1초 내지 10분 동안 수행한다. 그 후, 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 또는 원자층증착(Atomic Layer Deposition; ALD) 방식으로 Al막을 증착하여 요오드가 흡착된 구리배선(26) 표면에만 선택적으로 Al막을 5 내지 1000Å의 두께로 형성한 다음, 산화 또는 질화처리를 수행하여 구리배선(26) 표면 상에만 선택적으로 Al2O3막, Al2O3/Al막, 또는 AlN막 등의 확산방지막(27)을 형성한다. 즉, 요오드는 Al막의 증착속도를 높이는 촉매역할을 하며 인큐베이션 타임(incubation time)이 거의 없어지게 되어 증착온도를 감소시켜, 요오드가 흡착된 구리배선(25) 표면에만 선택적으로 Al막의 증착이 일어나도록 한다. Then, after cleaning the surface of the substrate, the surface of the
여기서, Al막 대신 W막 이나 Ni막과 같은 금속막을 형성할 수도 있고, 산화 또는 질화처리는 플라즈마처리나 노어닐링(furnace annealing) 처리로 수행하며, 산화처리는 자연산화법으로도 수행할 수 있다. 바람직하게, 플라즈마처리는 반응처리(reaction treatment)를 이용한 리모트(remote) 플라즈마나, 단일 또는 이중 프리퀀시 에치가 가능한 플라즈마 에치(etch)로 수행한다. 또한, 플라즈마 처리는 O2, O3 개스 또는 그의 혼합개스나 H2O 개스를 사용하여, 1.0 내지 1000sccm의 개스유량과 -50 내지 400℃의 온도 및 0.1 내지 10KW의 플라즈마 전력하에서 1초 내지 10분 동안 단일스텝이나 1 내지 10회의 다단계로 수행한다. 또한, 플라즈마 처리시, 웨이퍼의 온도는 10 내지 350℃ 정도로 유지하고, 웨이퍼와 샤워헤드 사이의 간격은 2 내지 50㎚로 하며 챔버압력은 0.3 내지 10Torr로 설정한다. 그 후, DI+산(acid) 조합의 세정공정을 수행한 후, 기판 전면 상에 제 3 절연막(28)을 형성한다.Here, a metal film such as a W film or a Ni film may be formed instead of the Al film, and the oxidation or nitriding treatment may be performed by a plasma treatment or a furnace annealing treatment, and the oxidation treatment may be performed by a natural oxidation method. Preferably, the plasma treatment is performed by remote plasma using reaction treatment, or plasma etch capable of single or double frequency etch. In addition, the plasma treatment is performed using O 2 , O 3 gas, or a mixed gas or H 2 O gas, at a flow rate of 1.0 to 1000 sccm, a temperature of -50 to 400 ° C., and a plasma power of 0.1 to 10 KW, for 1 second to 10 seconds. This may be done in a single step or in multiple stages of one to ten times for minutes. In addition, during plasma processing, the temperature of the wafer is maintained at about 10 to 350 ° C., the gap between the wafer and the showerhead is set to 2 to 50 nm, and the chamber pressure is set to 0.3 to 10 Torr. Thereafter, after performing a washing process of the DI + acid combination, a third
상기 실시예에 의하면, 요오드와 같은 화학적강화제를 적용하여 구리배선 (26) 표면에만 선택적으로 확산방지막(27)을 형성함에 따라 절연막의 유효 k값을 크게 감소시킬 수 있다. 또한, 요오드의 흡착에 의해 확산방지막(27)을 형성하기 때문에, 확산방지막(27)과 구리배선(26) 사이의 계면신뢰성 및 결합력이 향상되어 EM 특성을 강화시킬 수 있을 뿐만 아니라, NH3 처리 등의 전처리 공정 및 확산방지막의 직접적인 증착공정이 배제되므로 결함발생 제어가 용이해진다.According to the above embodiment, by applying a chemical strengthening agent such as iodine to selectively form the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible in the art without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those of ordinary knowledge.
전술한 본 발명은 확산방지막을 요오드 등의 화학강화제를 이용하여 우수한 결합력을 갖도록 구리배선 상에만 선택적으로 형성함에 따라, 유효 k 값의 증가, EM 특성 악화, 및 결함발생 등의 문제를 해결함으로써, 소자의 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
According to the present invention, the diffusion barrier layer is selectively formed only on the copper wiring to have excellent bonding strength by using a chemical strengthening agent such as iodine, thereby solving problems such as an increase in the effective k value, deterioration of EM characteristics, and defects. The characteristics and reliability of the device of the device can be improved.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020042258A KR100888199B1 (en) | 2002-07-19 | 2002-07-19 | Method of forming metal interconnection line for semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020020042258A KR100888199B1 (en) | 2002-07-19 | 2002-07-19 | Method of forming metal interconnection line for semiconductor device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20040008593A KR20040008593A (en) | 2004-01-31 |
KR100888199B1 true KR100888199B1 (en) | 2009-03-12 |
Family
ID=37317631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020020042258A KR100888199B1 (en) | 2002-07-19 | 2002-07-19 | Method of forming metal interconnection line for semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100888199B1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100602120B1 (en) * | 2004-09-17 | 2006-07-19 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
KR100667905B1 (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | 매그나칩 반도체 유한회사 | Method of forming a copper wiring in a semiconductor device |
US20070099417A1 (en) | 2005-10-28 | 2007-05-03 | Applied Materials, Inc. | Adhesion and minimizing oxidation on electroless CO alloy films for integration with low K inter-metal dielectric and etch stop |
KR100850076B1 (en) * | 2006-12-21 | 2008-08-04 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | structure of Cu metallization for retading the Cu corrosion |
KR20080074645A (en) * | 2007-02-09 | 2008-08-13 | 주식회사 하이닉스반도체 | Method of manufacturing semiconductor device |
KR101161667B1 (en) | 2008-12-30 | 2012-07-03 | 에스케이하이닉스 주식회사 | Metal wiring of semiconductor device and method for forming the same |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100223334B1 (en) * | 1996-06-29 | 1999-10-15 | 김영환 | Forming method for metalization of semiconductor device |
-
2002
- 2002-07-19 KR KR1020020042258A patent/KR100888199B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100223334B1 (en) * | 1996-06-29 | 1999-10-15 | 김영환 | Forming method for metalization of semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20040008593A (en) | 2004-01-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI446487B (en) | Increasing reliability of copper-based metallization structures in a microstructure device by using aluminum nitride | |
US8241701B2 (en) | Processes and systems for engineering a barrier surface for copper deposition | |
US7125792B2 (en) | Dual damascene structure and method | |
US8747960B2 (en) | Processes and systems for engineering a silicon-type surface for selective metal deposition to form a metal silicide | |
US8771804B2 (en) | Processes and systems for engineering a copper surface for selective metal deposition | |
JP5820870B2 (en) | Method and integrated system for conditioning a substrate surface for metal deposition | |
JP5325113B2 (en) | Semiconductor device having a double liner capping layer interconnection structure and method of manufacturing the same | |
KR100407680B1 (en) | Method of forming a metal wiring in a semiconductor device | |
US6348410B1 (en) | Low temperature hillock suppression method in integrated circuit interconnects | |
KR100888199B1 (en) | Method of forming metal interconnection line for semiconductor device | |
US6482755B1 (en) | HDP deposition hillock suppression method in integrated circuits | |
US7091612B2 (en) | Dual damascene structure and method | |
KR100667905B1 (en) | Method of forming a copper wiring in a semiconductor device | |
KR20090074510A (en) | Metal wiring of semiconductor device and method of manufacturing the same | |
KR20040033260A (en) | Method of producing semiconductor device | |
US6455422B1 (en) | Densification process hillock suppression method in integrated circuits | |
KR100714049B1 (en) | Method of forming a metal line in semiconductor device | |
KR101158059B1 (en) | Method for forming metal line of semiconductor device | |
KR100612548B1 (en) | Method of forming a metal wiring in a semiconductor device | |
KR100475534B1 (en) | Method of forming a metal line in a semiconductor device | |
KR101048002B1 (en) | Method of forming barrier metal layer of semiconductor device | |
US20040155348A1 (en) | Barrier structure for copper metallization and method for the manufacture thereof | |
KR100587600B1 (en) | Method for forming metal wiring using dual damascene process | |
CN112435958A (en) | Integrated circuit structure and forming method thereof | |
KR20060032375A (en) | A method for forming a metal line in semiconductor device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |