半导体器件的布线结构及其制造方法技术

一种半导体器件的布线结构填埋一个开口（如接触孔或通孔）。该布线结构包括半导体衬底、在衬底上形成的绝缘层（该绝缘层中形成有开口）、在该开口内侧壁上形成的不带由难熔金属或难熔金属化合物组成的晶粒边界的平坦表面的扩散阻挡膜，以及在该扩散阻挡膜上形成的金属层。该扩散阻挡膜侧壁上的金属层由均匀和连续形成的、具有良好台阶覆盖范围的铝膜组成。因此，有效地填埋具有高纵横比的接触孔和提高器件的可靠性。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于制造一种半导体器件的方法，更详细地说，涉及用于填埋诸如接触孔或通孔之类的开口的一种半导体器件的布线结构以及用于制造该结构的方法。一般来说，在半导体器件的制造工艺中最关键的部分是布线，这是因为该器件的工作速度、成品率和可靠性全取决于该布线方法。在一种常规的低集成度的半导体器件内，金属的台阶覆盖不是一个重要的问题。但是近年来越来越高的集成度已使接触孔变得越来越小(即，直径是半个微米或更小)，并使半导体衬底内的杂质注入区变得很薄。如采用常规的铝布线方法，要充填一个小于1μm的接触孔是困难的，结果在该接触孔内可能形成一个空洞，从而降低了该金属布线的可靠性。在制造半导体器件的早期阶段，使用纯铝在一个硅衬底上形成一个金属布线层。但在其后的烧结阶段内，当温度增加时，所形成的铝层从该衬底吸收硅原子，故产生结(Al)的尖峰。因而已广泛地使用Al—1％Si(用硅对铝进行超饱和处理后得到的合金)作为金属布线层的材料。但当使用Al—1％Si来形成半导体器件的布线时，硅在进行高于450℃的温度下的热处理期间从该铝膜中析出，从而形成一种硅的剩余物。此外，通过硅原子的固相外延生长在接触孔内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件的布线结构，其特征在于包括： 一个半导体衬底； 在上述半导体衬底上形成的一个绝缘层，且该绝缘层包括一个形成在其中的开口； 一个具有平坦表面的扩散阻挡膜，该平坦表面是在上述开口的两侧壁上通过一种等离子体辐照形成的；以及 在上述扩散阻挡膜上形成的一个金属层。

【技术特征摘要】
KR 1994-6-10 13121/941.一种半导体器件的布线结构，其特征在于包括一个半导体衬底；在上述半导体衬底上形成的一个绝缘层，且该绝缘层包括一个形成在其中的开口；一个具有平坦表面的扩散阻挡膜，该平坦表面是在上述开口的两侧壁上通过一种等离子体辐照形成的；以及在上述扩散阻挡膜上形成的一个金属层。2.按照权利要求1的半导体器件布线结构，其中，上述扩散阻挡膜由一种难熔金属或难熔金属化合物组成。3.按照权利要求2的半导体器件布线结构，其中，上述难熔金属是Ti，上述难熔金属化合物是TiN。4.按照权利要求1的半导体器件布线结构，其中，上述开口是用于暴露出上述半导体衬底的一个杂质扩散区的接触孔或一个用于暴露出一个较低的导电层的通孔。5.一种半导体器件的布线结构，其特征在于包括一个半导体衬底；在上述半导体衬底上形成的一个绝缘层，且该绝缘层包括一个形成在其中的开口；一个具有平坦表面的扩散阻挡膜，该平坦表面是在上述开口的两侧壁上通过一种等离子体辐照形成的；以及一个填埋于形成上述扩散阻挡膜的上述开口内的金属层。6.一种用于形成半导体器件布线结构的方法，其特征在于包括以下步骤(a)在一个半导体衬底上形成一个绝缘层；(b)在上述绝缘层上形成一个开口；(c)在上述绝缘层、由上述开口暴露的衬底和上述开口的内侧壁上形成一扩散阻挡膜；(d)对在上述开口的内侧壁上形成的扩散阻挡膜的表面进行等离子体辐照；以及(e)在上述经过等离子体辐照的扩散阻挡膜上形成一个金属层。7.按照权利要求6的用于形成一半导体器件布线结构的方法，其中，等离子体是由从下列一组装置中选出的一种形成的使用一种惰性气体的ECR等离子体装置、高频等离子体装置和磁控管增强的等离子体装置。8.按照权利要求7的用于形成半导体器件布线结构的方法，其中，通过把氢加入到上述隋性气体中来促进等离子体效果。9.按照权利要求6的用于形成半导体器件布线结构的方法，其中，通过CVD法形成上述金属层。10.按照权利要求6的用于形成半导体器件布线结构的方法，其特征在于还包括在上述步骤(c)后进行热处理的步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李相忍，河善镐，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]