KR940016626A - 반도체장치 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
하프 미크론 이하의 접촉구를 매립하는 반도체 장치의 배선층 구조 및 그 제조 방법이 개시되어 있다. 반도체 기판상에 절연층을 형성하고, 절연층에 접촉구 또는 비아를 형성하고, CVD방법을 이용하여 접촉구를 매립한다. 다음에, 수득한 CVD금속층을 용융점 이하의 고온에서 진공열처리하여 그 표면을 평활하게 한후 그위에 신뢰성있는 스퍼터 금속층을 형성한다. CVD방법에 의해 접촉구가 매립되고, 신뢰성 있는 스퍼터 금속층을 적층 형성함으로써, 하프 미크론 이하의 접촉구를 매립하는 반도체 장치의 배선층을 형성할 수 있어, 차세대 반도체 장치의 배선층으로서 사용이 가능하다.
Description
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제 4 도 내지 제 7 도는 본 발명의 반도체 장치의 배선층의 예들을 나타내는 단면도들이고; 제 8 도 내지 제12도는 본 발명의 방법에 의한 반도체장치의 배선층 형성방법의 일 실시예를 나타내기 위한 개략도.
Claims (45)
- 반도체 웨이퍼상에 형성된 절연막; 상기 절연막에 형성된 요부; 상기 요부를 완전히 매립하고 평활한 표면을 갖는 CVD금속층; 상기 CVD금속층상에 형성되어 있고 스퍼터된 금속층으로 구성된 배선층을 포함하는 반도체 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 요부는 반도체 기판에 형성된 불순물 도핑영역을 노출시키는 접촉구 또는 반도체 장치의 하부 도전층과 상구 도전층의 전기적 접속을 위한 바아임을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 CVD금속층과 상기 CVD금속층과의 반응을 억제하기 위하여, 상기 CVD금속층하부에 형성된 확산 방지막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 확산 방지막은 상기 요부의 내면상에 연장되어 형성되어 있음을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 확산 방지막은 상기 요부의 내면 및 절연막의 표면상에 형성되어 있음을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제 3 항에 있어서, 상기 확산 방지막은 내화 금속 또는 내화 금속화합물로 구성되어 있음을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제 5 항에 있어서, 상기 확산 방지막은 내화 금속으로 구성된 제 1 확산 방지막과 내화 금속화합물로 구성된 제 2 확산 방지막으로 구성된 복합막임을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 요부는 어스펙트비가 2.0 내지 6.0이고 크기가 0.2 내지 0.6㎛임을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 CVD금속층 하부에 형성되어 있는 핵 생성 활성(nucleation)층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제 9 항에 있어서, 상기 핵 생성층은, 실리콘, 구리 또는 이들의 조합으로 구성되거나, 내화 금속 및 내화 금속화합물로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질로 구성되거나 수소 처리층 또는 실릴화층인 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 CVD금속층과 스퍼터된 금속층 사이에 형성된 중간층을 더 포함함을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 중간층은 (111)배향성을 갖는 제 3 확산 방지막임을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제11항에 있어서, 상기 중간층이 실리콘층, 내화 금속 및 이들의 화합물로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 반도체 웨이퍼상에 형성된 절연막; 상기 절연막에 형성된 개구부; 상기 개구부를 완전히 매립하고 평탄한 표면을 갖는 CVD금속플러그; 상기 CVD금속플러그 및 상기 절연막층상에 형성되어 있고 스퍼터된 금속층으로 구성된 배선층을 포함하는 반도체 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 개구부는 반도체 기판에 형성된 불순물 도핑영역을 노출시키는 접촉구 또는 반도체 장치의 하부 도전층과 상부 도전층의 전기적 접속을 위한 비아임을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 개구부의 내면 및 저면상에 형성되고, CVD금속층 하부에 형성된 확산 방지막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제16항에 있어서, 상기 확산 방지막은 내화 금속으로 구성된 제 1 확산 방지막과 내화 금속화합물로 구성된 제 2 확산 방지막으로 구성된 복합막임을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 개구부의 내면과 CVD금속플러그 사이에 형성되어 있는 핵 생성 활성(nucleation)층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제18항에 있어서, 상기 핵생성층은, 실리콘, 구리 또는 이들의 조합으로 구성되거나, 내화 금속 및 내화 금속화합물로 구성된 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제14항에 있어서, 상기 CVD금속플러그 및 상기 절연막과 스퍼터된 금속층 사이에 형성된 중간층을 더포함함을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제20항에 있어서, 상기 중간층은 (111) 배향성을 갖는 제 3 확산 방지막임을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 제20항에 있어서, 상기 중간층이 실리콘층인 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
- 반도체 기판상에 형성된 절연막; 상기 절연막에 형성된 개구부; 상기 개구부의 내면 및 저면 및 상기 절연막상에 형성되어 있는 확산 방지막; 상기 확산 방지막상에 형성되어 있는 핵 생성 활성층; 상기 개구부를 완전히 매립하고 평탄한 표면을 갖는 CVD금속층; 상기 CVD금속층상에 형성된 중간층; 상기 중간층상에 형성되어 있고 스퍼터된 금속층을 포함하는 반도체 장치.
- 반도체 기판상에 형성된 절연막; 상기 절연막에 형성된 개구부; 상기 개구부의 내면 및 저면상에 형성되어 있는 확산 방지막; 상기 확산 방지막 및 상기 절연 막상에 형성되어 있는 핵생성활성층; 상기 개구부를 완전히 매립하고 평탄한 표면을 갖는 CVD금속층; 상기 CVD금속층상에 형성된 중간층; 상기 중간층상에 형성되어 있고 스퍼터된 금속층을 포함하는 반도체 장치.
- 반도체 기판상에 형성된 절연막; 상기 절연막에 형성된 개구부; 상기 개구부의 내면 및 저면상에 형성된 확산 방지막; 상기 확산 방지막상에 형성된 핵생성활성층; 상기 개구부를 완전히 매립하고 평탄한 표면을 갖는 CVD금속플러그; 상기 CVD금속플러그 및 상기 절연막층상에 형성되어 있는 중간층; 상기 중간층상에 형성되어 있는 스퍼터된 금속층을 포함하는 반도체 장치.
- 반도체 기판상에 형성된 절연막; 상기 절연막에 형성된 개구부; 상기 개구부의 저면상에 형성된 확산 방지막; 상기 확산 방지막, 상기 개구부의 내면 및 상기 절연막상에 형성된 핵생성활성층; 상기 개구부을 완전히 매립하고 평탄한 표면을 갖는 CVD금속층; 상기 CVD금속층층상에 형성되어 있는 중간층; 상기 중간층상에 형성되어 있는 스퍼터된 금속층을 포함하는 반도체 장치.
- 반도체 기판상에 개구부를 갖는 절연막을 형성하고, 상기 개구부를 매립하는 금속층을 CVD방법에 의해 CVD금속층을 형성하고, 상기 CVD금속층을 열처리하여 그 표면이 평활한 CVD금속층을 수득하고, 상기 CVD금속층상에 스퍼터링 방법에 의해 신뢰성있는 스퍼터 금속층을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 CVD금속층은 TIBA, TIMA, DMAH 및 DIBAH로 구성된 군에서 선택된 유기 금속 화합물을 소오스로 이용하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 CVD금속층을 형성하기 전에, 상기 CVD금속층과 상기 CVD금속층과 접촉하는 반도체 기판 또는 절연막과의 반응을 억제하기 위하여, 확산 방지막을 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 확산 방지막은 상기 개구부의 내면 및 저면 및 상기 절연막상에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 확산 방지막은 상기 개구부의 저면상에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제29항에 있어서, 상기 확산 방지막은 상기 개구부의 내면 및 저면 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제27항에 있어서, 상기 CVD금속층을 형성하기 전에, 상기 CVD금속층을 균일하게 형성하기 위하여 상기 CVD금속층이 형성되는 부위에 핵 생성 활성층을 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제34항에 있어서, 상기 핵 생성 활성층은 Ti, Mo, Ta 및 Zr로 구성된 군에서택된 내화 금속 또는 이들의 화합물로 구성된 군에서 선택될 어느 하나를 증착하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제34항에 있어서, 상기 핵 생성 활성층은 수소 종단 또는 수소처리 하여 수득한 수소 처리중인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제34항에 있어서, 상기 핵 생성 활성층은 실리콘을 스퍼터링하거나 실리콘 수소화물을 풀러쉬하여 수득한 실리콘층인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제34항에 있어서, 상기 핵 생성 활성층은 실릴화 처리하여 수득한 실릴화층인 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제37항에 있어서, 상기 열처리 공정은 상기 CVD금속층을 구성하는 금속의 용융점 이하의 고온에서 진공을 깨지 않고, 연속적으로 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 38 항에 있어서, 상기 열처리 공정은 0.6Tm 내지 Tm(Tm은 상기 CVD금속층을 구성하는 금속의 용융점이다)의 온도에서 수행하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 27 항에 있어서, 상기 스퍼터 금속층을 형성하기 전에, 상기 표면이 평활한 CVD금속층상에 중간층을 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 41 항에 있어서, 상기 중간층으로서 우선 방위가 (111)인 TiN을 증착시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 제 27 항에 있어서, 상기 스퍼터 금속층은, 저온에서 스퍼터 금속층 소기 두께의 일부분을 먼저 증착하여 제 1 스퍼터 금속층을 형성하고, 상기 제 1 스퍼터 금속층을 용융점 이하의 고온에서 열처리한 후, 추가로 상기 스퍼터 금속층의 소정두께로 제 2 금속층을 증착하여 형성한 복합층으로 구성됨을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 반도체 기판 상에 CVD방법에 의해, 금속층을 형성하고, 상기 금속층을 상기 금속층을 구성하는 금속의 용융점이하의 고온에서 열처리하여 상기 금속층의 표면을 평활하게 하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 반도체 기판상에 개구부를 갖는 절연막을 형성하고, 상기 개구부만을 선택적으로 매립하는 금속플러그를 CVD방법에 의해 형성하고, 상기 CVD금속플러그를 열처리하여 그 표면이 평활한 CVD금속플러그를 수득하고, 상기 CVD금속플러그 및 상기 절연막상에 스퍼터링 방법에 의해 신뢰성있는 스퍼터 금속층을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.
- 반도체 기판상에 절연막을 형성하고, 상기 절연막에 반도체 기판의 불순물 도핑영역을 노출시키는 접촉구를 형성하고, 상기 접촉구의 내면, 상기 반도체 기판의 노출된 표면 및 상기 절연막상에 확산 방지막을 형성하고, 상기 확산 방지막상에 핵생성활성층을 형성하고, 상기 핵생성활성층상에 상기 접촉구를 매립하는 금속층을 CVD방법에 의해 CVD금속층을 형성하고, 상기 CVD금속층을 열처리하여 그 표면이 평활한 CVD금속층을 수득하고, 상기 표면이 평활한 CVD금속층상에, 우선 방위가 (111)인 중간층을 형성하고, 상기 중간층상에 스퍼터링 방법에 의해 신뢰성있는 스퍼터 금속층을 형성하는 것을 특징으로 하는 반도체 장치의 제조 방법.※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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