形成半导体装置之金属接线的方法制造方法及图纸

一种用于形成一半导体装置之金属接线的方法，包括的步骤为：提供一半导体基片：形成一层间隔离用膜设置以一接触孔在该半导体基片上；形成一第一钛膜 该层间隔离用膜之形成后所得到的最终结果上方；形成一多重层在该第一钛膜上方，此多重层为由一第一钛氮化物膜、一钛氧化物膜以及一第二钛氮化物膜所组成；形成一第二钛膜在该第二钛氮化物上方；以及形成一金属接线在该第二钛膜上方。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种用于，尤其是有关一种用于形成一高度集成半导体装置之金属接线的方法。一般而言，半导体装置具有一接线被适配成将有关的元件相互电连接或是电连接到一外部电路。此一接线通过将一接线材料埋入接触孔和导通孔来形成一接线层，并接着处理该接线层而形成。在需要一低电阻的情况下，典型地为使用一金属接线。此一金属接线由含有少量矽或铜的铝基材料，或者是含有矽和铜并呈现出低比电阻和优良加工性的铝合金所制成。为了要形成此一金属接线，一种方法已被广泛采用，其中一接线材料是依据一溅镀法利用一物理气相沉积(PVD)程序被沉积，以掩埋接触孔和导通孔。近来半导体装置之高集成趋势，无可避免地将涉及金属接点尺寸的减小，以及拓朴的增加。结果，利用溅镀程序所形成一防扩散金属层的阶梯覆盖乃变差。此造成金属接线的可靠度劣化。此一防扩散金属层典型地有一多层结构为一由Ti膜和一TiN膜所构成。由于此Ti膜和TiN膜有一柱状结构，故其是利用一O2填料程序而形成。关于此点，将参照附图说明图1描述一种用于形成一半导体装置之金属接线的传统方法。图1为一剖视图，示出传统的金属接线形成用方法。依据此方法，一平坦化膜3被首先形成在一导电层1上，此导电层1可为一半导体基片，如图1中所示。之后，该平坦化膜3依据一蚀刻程序，利用一金属接线用接触罩(未示出)予选择性地移除，因而形成一接触孔5。半导体基片1在其一所欲求的部位，通过该接触孔5而被部分地曝光。然后一钛膜7和一钛氮化物膜9被依序地形成于最后得到的结构上。该钛氮化物膜9然后受到一O2填料程序。因此，得到一防扩散层，其有一由钛膜7和钛氮化物膜9所组成的多层结构。然而，传统的方法具有多项缺点。尤其是，传统的方法涉及用于超高集成半导体装置的阶梯覆盖会变差。结果，难以控制该TiN薄膜中O2的扩散。此产生由O2之过度扩散所造成变差的接触电阻，或是产生由O2之不足扩散所造成电流的漏流。为了要解决由差的阶梯覆盖所造成的这些问题点，传统的方法需要使用一准直程序和一宽间隙程序。然而，这些程序降低了半导体装置的生产性。本专利技术之一目的，为解决现有技术中所涉及的上述问题，和提供一种用于，其不需要一额外的热程序，使得处理步骤的数目可减少，因而减小了制造费用并改善了半导体装置的生产性。本专利技术之另一项目的，为提供一种用于，其可改善一半导体装置的可靠度，因而促成了一半导体装置的高集成度。依据本专利技术的一个方面，提供一种用于，它包括以下步骤提供一半导体基片；形成一层间隔离用膜被提供以一接触孔在该半导体基片上；形成一第一钛膜在该层间隔离用膜之形成后所得到的最终结构上方；形成一多重层在该第一钛膜上方，此多重层为由一第一钛氮化物膜、一钛氧化物膜以及一第二钛氮化物膜所组成；形成一第二钛膜在该第二钛氮化物膜上方；以及形成一金属接线在该第二钛膜上方。依据本专利技术的另一方面，提供一种用于，它包括以下步骤制备一半导体基片；形成一层间隔离用膜被提供以一接触孔在该半导体基片上；形成一第一钛膜在该层间隔离用膜之形成后所得到的最终结构上方；形成一多重层在该第一钛膜上方，此多重层为由一钛氮化物膜和一钛氧化物膜所组成；形成一第二钛膜在该钛氮化物膜上方；以及形成一金属接线在该第二钛膜上方。本专利技术的其他目的和特点，通过以下参照附图和实施例说明，将变得明白清楚，其中图1为一剖视图，显示出一种用于形成一半导体装置之金属接线的传统方法；和图2和3为剖视图，分别显示出依据本专利技术，一种用于形成一半导体装置之金属接线的方法。图2和3显示出依据本专利技术一种用于形成一半导体装置之金属接线的方法。依据本专利技术的方法，一平坦化膜13首先形成于一半导体基片11上方，如图2中所示。之后，该平坦化膜13依据一蚀刻程序，利用一金属接线接触罩(未示出)被加以蚀刻，藉以形成一接触孔15。该半导体基片11在其一预定部位，经由该接触孔15被部分地曝光。一钛膜17然后依据一准直程序，在最终所得到的结构上方，被沉积到一要求的厚度。一由具有高熔点之抗热金属所制成的层可予形成，以取代该钛膜17。例如，所述抗热金属可为W或Ta。一多重层，其含有一第一钛氮化物膜19、一钛氧化物膜21以及一第二钛氧化物膜23，在一丛集装置中，利用一准直仪而不产生真空断裂，被形成在该钛膜17上方。该多重层可由一具有高熔点之抗热金属所制成，例如W或Ta，以取代钛。该由第一钛氮化物膜19、钛氧化物膜21以及第二钛氮化物膜23所组成多重层之沉积，是于单一个溅镀用容室中实施。该第一钛氮化物膜19之沉积，是依据一反应性溅镀程序，利用Ar和N2之混合而达成，该钛氧化物膜21之沉积，是依据一反应性溅镀程序，但利用Ar和O2之混合而达成。而该第一钛氮化物膜19之沉积，是依据一反应性溅镀程序，利用Ar和N2之混合而达成。该钛氧化物膜21之沉积，系在O2的分压对应于标靶被氧化成TiOx之压力的情况下执行。O2的分压受到溅镀装置、沉积程序中的供应电压以及温度之影响。该钛氧化物膜21之沉积，可在该供应电压范围为自大约4KW到大约20KW，并且O2的分压为相应于气体混合物总压的70％之情况下达成。由于该钛氧化物膜21含有足够量的O2，故不需要在后续来执行一额外的热程序作为填塞O2。该等钛氮化物膜19和23系依据后续的热程序而被改变成钛氧化物氮化物膜(未示出)。因此，可获得一可靠的防扩散膜。之后，一第二钛膜25、一铝合金膜27以及一防反射膜29，系在一丛集的溅镀装置中，被依序地形成于该第二钛氮化物膜23上方，如图3中所示。该铝合金膜27之沉积的实施方式，为使得其依据双阶梯沉积程序，或诸如软熔程序的高温铝合金化程序，完全填满该接触孔15。虽然未显示出，该等膜25、27以及29然后依据蚀刻程序，利用金属接线罩，予选择性地移除。因此，一金属接线为获得。依据本专利技术的另一项实施例，该防扩散膜可有一由一第一钛膜、一钛氮化物膜、一钛氧化物膜以及一第二钛膜所组成的多层结构。在此例中，使用到相同于图2和3中的程序。由上述说明可清楚得知，依据本专利技术的金属接线形成方法提供了多项效果。亦即，依据本专利技术，可精确并可重覆地控制在接触孔区域处被扩散入防扩散膜中O2的量。因此，可获致一可靠的防扩散膜。本专利技术的方法毋需额外的热程序，因为在溅镀程序中O2由钛氧化物膜所供应。因此，可减少处理步骤的数目。此造成制造费用的降低以及半导体装置之生产性的改善。因此，半导体装置可靠性之改善可获得，藉以获得半导体装置之高集成。虽然本专利技术的较佳实施例已就说明性之目的加以揭示，本领域的熟练人员将可理解到，在不偏离所附权利要求书中所揭示本专利技术的范围和精神下，可有各式改变、增加以及替代。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征包括以下步骤： 提供一半导体基片； 形成一层间隔离用膜被提供以一接触孔在该半导体基片上； 形成一第一高熔点金属膜在该层间隔离用膜形成后所得到的最终结构上方； 形成一多重层在该第一高熔点金属膜上方，此多重层为由一第一高熔点金属氮化物膜、一高熔点金属氧化物膜以及一第二高熔点金属氮化物膜所组成； 形成一第二高熔点金属膜在该第二高熔点金属氮化物膜上方；以及 形成一金属接线在该第二高熔点金属膜上方。

【技术特征摘要】
KR 1996-6-27 24249/961.一种用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征包括以下步骤提供一半导体基片；形成一层间隔离用膜被提供以一接触孔在该半导体基片上；形成一第一高熔点金属膜在该层间隔离用膜形成后所得到的最终结构上方；形成一多重层在该第一高熔点金属膜上方，此多重层为由一第一高熔点金属氮化物膜、一高熔点金属氧化物膜以及一第二高熔点金属氮化物膜所组成；形成一第二高熔点金属膜在该第二高熔点金属氮化物膜上方；以及形成一金属接线在该第二高熔点金属膜上方。2.如权利要求1所述用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征在于该高熔点金属为钛。3.如权利要求2所述用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征在于该多重层的第一钛氮化物膜、钛氧化物膜以及第二钛氮化物膜于单一个溅镀室中形成。4.如权利要求2所述用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征在于该第一钛氮化物膜是依据一反应性溅镀程序，利用Ar和N2的气体混合物而形成。5.如权利要求2所述用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征在于该钛氧化物膜是依据一反应性溅镀程序，利用Ar和O2的气体混合物而形成。6.如权利要求5所述用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征在于该钛氧化物膜之形成，是利用4KW到20KW的供应电压，在O2的分压为该气体混合物之总压的70％或更低之情况下达成。7.如权利要求2所述用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征在于该第二钛氮化物膜是依据一溅镀程序，利用Ar和N2的气体混合物而形成。8.如权利要求2所述用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征在于积层的第一钛膜、第一钛氮化物膜、钛氧化物膜、第二钛氮化物膜以及第二钛膜被利用作为一防扩散膜。9.如权利要求1所述用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征在于形成金属接线的步骤包括依序地形成一铝合金层和一防反射层在该第二钛膜上方的步骤。10.如权利要求1所述用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征在于该高熔点金属选自Ta、W以及其他具有高熔点之抗热金属。11.一种用于形成一半导体装置之金属接线的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：金宪度，
申请(专利权)人：现代电子产业株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]