DE102005023670A1 - Metal wiring layer formation, for integrated circuit, involves forming metal nitride layer in contact hole, such that concentration of metal nitride layer at bottom of hole is less than that of metal nitride layer at opening of hole - Google Patents
Metal wiring layer formation, for integrated circuit, involves forming metal nitride layer in contact hole, such that concentration of metal nitride layer at bottom of hole is less than that of metal nitride layer at opening of hole Download PDFInfo
- Publication number
- DE102005023670A1 DE102005023670A1 DE200510023670 DE102005023670A DE102005023670A1 DE 102005023670 A1 DE102005023670 A1 DE 102005023670A1 DE 200510023670 DE200510023670 DE 200510023670 DE 102005023670 A DE102005023670 A DE 102005023670A DE 102005023670 A1 DE102005023670 A1 DE 102005023670A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- layer
- metal
- forming
- nitride layer
- metal nitride
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 175
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 175
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 title claims abstract description 74
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 28
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 116
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 70
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 53
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 35
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 30
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 21
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 17
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 17
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 243
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 122
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 35
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 12
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 11
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 11
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 6
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 229910000086 alane Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005268 plasma chemical vapour deposition Methods 0.000 description 3
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- TUTOKIOKAWTABR-UHFFFAOYSA-N dimethylalumane Chemical compound C[AlH]C TUTOKIOKAWTABR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000003716 rejuvenation Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000002230 thermal chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
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
- H01L21/76841—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L21/76843—Barrier, adhesion or liner layers formed in openings in a dielectric
- H01L21/76846—Layer combinations
-
- 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table 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 Table
- H01L21/2855—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 Table by physical means, e.g. sputtering, evaporation
-
- 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
- H01L21/76871—Layers specifically deposited to enhance or enable the nucleation of further layers, i.e. seed layers
- H01L21/76876—Layers specifically deposited to enhance or enable the nucleation of further layers, i.e. seed layers for deposition from the gas phase, e.g. 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
- H01L21/76838—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
- H01L2221/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
- H01L2221/10—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device
- H01L2221/1068—Formation and after-treatment of conductors
- H01L2221/1073—Barrier, adhesion or liner layers
- H01L2221/1084—Layers specifically deposited to enhance or enable the nucleation of further layers, i.e. seed layers
- H01L2221/1089—Stacks of seed layers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGCROSS REFERENCE ON RELATED APPLICATION
Diese Anmeldung nimmt die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2004-0037328, eingereicht beim koreanischen Amt für geistiges Eigentum am 25. Mai 2004, deren Inhalt hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen ist, in Anspruch.These Registration takes priority Korean Patent Application No. 10-2004-0037328, filed in Korean Office for Intellectual Property on May 25, 2004, the contents of which are incorporated herein by reference taken in its entirety, to complete.
GEBIET DER ERFINDUNGAREA OF INVENTION
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Bilden bzw. Ausbilden von integrierten Halbleiterschaltungen, und insbesondere auf Verfahren zum Bilden von Metallverdrahtungsschichten in integrierten Halbleiterschaltungen und derart ausgebildete bzw. gebildete Schichten.The The invention relates to methods for forming semiconductor integrated circuits, and more particularly to methods for forming metal wiring layers in semiconductor integrated circuits and thus formed or formed layers.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Es ist bekannt, ein Sputter-Verfahren bzw. Zerstäubungsverfahren (auf das manchmal als physikalische Dampfabscheidung Bezug genommen wird) zu verwenden, um relativ dünne Schichten bei Halbleiterfertigungsverfahren zu bilden. Das Sputtern bzw. Zerstäuben wird beispielsweise manchmal verwendet, um relativ dünne Metalldiffusionsbarriereschichten und/oder Antireflexionsschichten zu bilden, um Halbleiterstrukturen zu verkappen.It is known, a sputtering process (sometimes on the used as a physical vapor deposition), around relatively thin To form layers in semiconductor manufacturing processes. Sputtering or Atomize For example, it is sometimes used to form relatively thin metal diffusion barrier layers and / or antireflection layers to form semiconductor structures to cap.
Eine
schematische Darstellung einer herkömmlichen Zerstäubungsvorrichtung
Beim
Betrieb wird ein Vakuum in der inneren Region
Es
ist bekannt, den herkömmlichen
Typ der HCM-Vorrichtung, der im Vorhergehenden erörtert ist,
zu verwenden, um Titannitrid- (TiN-) Schichten an Substraten unter
Verwendung eines gewölbten
Titan- (Ti-) Ziels unter Verwendung von Argon (Ar) und Stickstoff
(N2) in der inneren Region
Titan-Target
zu beschleunigen, wodurch bewirkt wird, dass ein Teil des Titan-Ziels
herausgeschleudert wird und hin zu dem Substrat
Es
ist insbesondere bekannt, die herkömmliche HCM-Zerstäubungsvorrichtung
Im
Gegensatz dazu ist bei dem vergifteten TiN-Modus (auf den manchmal
als ein nitriertes TiN Bezug genommen wird) die Menge von Ti in
dem TiN etwa gleich der Menge von Stickstoff (N), und die Ar-Flussrate
ist kleiner als die N2-Flussrate. Es ist beispielsweise
bekannt, TiN bei dem vergifteten TiN-Modus unter Verwendung der
herkömmlichen HCM-Zerstäubungsvorrichtung
Selbst
bei der Verwendung des Typs einer herkömmlichen HCM-Zerstäubungsvorrichtung
ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY
Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung können Verfahren zum Bilden von Metall-Nitrid-Schichten in Kontaktlöchern und derart gebildete Schichten liefern. Gemäß diesen Ausführungsbeispielen kann ein Verfahren zum Bilden einer Metallschicht in einer integrierten Schaltung das Bilden einer Metall-Nitrid-Schicht in einer Ausnehmung bzw. Vertiefung aufweisen, die eine erste Konzentration von Stickstoff in der Metall-Nitrid-Schicht an einem unteren Ende der Vertiefung, die kleiner als eine zweite Konzentration von Stickstoff in der Metall-Nitrid-Schicht in der Nähe einer Öffnung der Vertiefung ist, aufweist.embodiments According to the invention, methods for forming metal nitride layers in contact holes and provide such layers formed. According to these embodiments can be a method of forming a metal layer in an integrated Circuit forming a metal nitride layer in a recess or depression having a first concentration of nitrogen in the metal nitride layer at a lower end of the recess, which is less than a second concentration of nitrogen in the Metal nitride layer nearby an opening the recess is.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung können W, Ti und/oder Ta verwendet werden, um die Metall-Nitrid-Schicht zu bilden. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Metall-Nitrid-Schicht das Zerstäuben eines Titan-Targets bzw. -Ziels für ein Zeitintervall von etwa 3,0 Sekunden bis etwa 10,0 Sekunden auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Metall-Nitrid-Schicht das Zerstäuben eines Titan-Ziels unter Verwendung eines Hohlkathoden-Magnetrons in einem Metall-Modus für ein Zeitintervall von etwa 4,0 Sekunden bis etwa 6,0 Sekunden auf.at some embodiments according to the invention can W, Ti and / or Ta are used to form the metal nitride layer to build. In some embodiments according to the invention forming a metal nitride layer, the sputtering of a titanium target or Goal for a time interval of about 3.0 seconds to about 10.0 seconds. In some embodiments according to the invention forming a metal nitride layer comprises sputtering a titanium target using a hollow cathode magnetron in a metal mode for a time interval from about 4.0 seconds to about 6.0 seconds.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Metall-Nitrid-Schicht das Bilden der Metall-Nitrid-Schicht mit einer verjüngten Dicke auf, die eine erste Dicke an dem unteren Ende, die etwa 10 Prozent oder weniger einer zweiten Dicke in der Nähe der Öffnung ist, aufweist. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden der Metall-Nitrid-Schicht mit einer verjüngten Dicke das Bilden der Metall-Nitrid-Schicht auf, um eine zweite Dicke von etwa 50 Ångström oder weniger und eine erste Dicke von etwa 5,0 Ångström oder weniger zu liefern.In some embodiments according to the invention, forming a metal nitride layer comprises forming the metal nitride layer with a tapered thickness having a first thickness at the lower end, which is about 10 percent or less of a second thickness near the opening. In some embodiments according to the invention, forming the metal nitride layer with a tapered thickness comprises forming the metal nitride layer to a second thickness of about 50 angstroms or less and a first thickness of about 5.0 angstroms to deliver less.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Metall-Nitrid-Schicht das Bilden der Metall-Nitrid-Schicht mit einer verjüngten Dicke auf, die eine erste Dicke an dem unteren Ende und eine zweite Dicke, die größer als die erste Dicke ist, in der Nähe der Öffnung aufweist. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist die verjüngte Dicke der Metall-Nitrid-Schicht eine allmählich zunehmende Dicke auf, sowie sich die Metall-Nitrid-Schicht von dem unteren Ende hin zu der Öffnung erstreckt.at some embodiments according to the invention For example, forming a metal nitride layer includes forming the metal nitride layer with a rejuvenated Thickness, having a first thickness at the lower end and a second Thickness bigger than that first thickness is, near the opening having. In some embodiments according to the invention shows the rejuvenated Thickness of the metal nitride layer gradually increasing thickness, as well the metal nitride layer extends from the lower end to the opening.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Metall-Nitrid-Schicht das Bilden einer Ti-reichen TiN-Schicht in der Vertiefung unter Verwendung eines Metall-Modus-Hohlkathoden-Magnetron- (HCM-) Zerstäubens auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Ti-reichen TiN-Schicht in der Vertiefung unter Verwendung des Metall-Modus ferner das Einleiten von Ar und N2 während des HCM-Zerstäubens mit unterschiedlichen Flussraten auf.In some embodiments according to the invention, forming a metal nitride layer comprises forming a Ti-rich TiN layer in the recess using metal mode hollow cathode magnetron (HCM) sputtering. In some embodiments according to the invention, forming a Ti-rich TiN layer in the well using the metal mode further comprises introducing Ar and N 2 during HCM sputtering at different flow rates.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Ti-reichen TiN-Schicht in der Vertiefung unter Verwendung des Metall-Modus ferner das Einleiten von Ar-Gas mit einer Flussrate, die größer als eine Flussrate von N2-Gas ist, während des Zerstäubens auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist während des Zerstäubens das Einleiten von Ar-Gas mit einer Flussrate, die größer als eine Flussrate von N2-Gas ist, das Einleiten von Ar mit einer Rate von etwa 135 sccm und das Einleiten von N2 mit etwa 28 sccm auf.In some embodiments according to the invention, forming a Ti-rich TiN layer in the well using the metal mode further comprises introducing Ar gas at a flow rate greater than a flow rate of N 2 gas during the operation Sputtering up. In some embodiments according to the invention, during sputtering, the introduction of Ar gas at a flow rate greater than a flow rate of N 2 gas entails introducing Ar at a rate of about 135 sccm and introducing N 2 about 28 sccm on.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Ti-reichen TiN-Schicht in der Vertiefung unter Verwendung des Metall-Modus-Hohlkathoden-Magnetron- (HCM-) Zerstäubens ferner das Halten einer Kathode, die einem Ti-Ziel zugeordnet ist, bei einer Leistung von etwa 20 Kilowatt bis etwa 40 Kilowatt auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Metall-Nitrid-Schicht ferner das Halten einer Temperatur von etwa 150°C und etwa 350°C in einer inneren HCM-Region auf.at some embodiments according to the invention indicates forming a Ti-rich TiN layer in the recess using the metal mode hollow cathode magnetron (HCM) sputtering further holding a cathode associated with a Ti target at a power of about 20 kilowatts to about 40 kilowatts. at some embodiments according to the invention For example, forming a metal nitride layer further comprises holding one Temperature of about 150 ° C and about 350 ° C in an inner HCM region.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Metallschicht das Bilden einer CVD-Al-Schicht ohne einen Zusammenbruch des Vakuums relativ zu dem Bilden der Metall-Nitrid-Schicht auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Metallschicht das Bilden einer CVD-Al-Schicht bei einer Temperatur von etwa 120°C bis etwa 130°C und bei einem Druck von etwa 5,0 Torr bis etwa 10,0 Torr und Ar-Gas, das mit einer Flussrate von etwa 300 sccm bis etwa 500 sccm geliefert wird, auf.at some embodiments according to the invention For example, forming a metal layer includes forming a CVD-Al layer without a collapse of the vacuum relative to the formation of the metal nitride layer on. In some embodiments according to the invention For example, forming a metal layer involves forming a CVD-Al layer a temperature of about 120 ° C up to about 130 ° C and at a pressure of about 5.0 Torr to about 10.0 Torr and Ar gas, that delivered at a flow rate of about 300 sccm to about 500 sccm will be on.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Metall-Nitrid-Schicht das Zerstäuben eines Ti-Ziels auf ein Substrat, das die Vertiefung aufweist, unter Verwendung eines größeren Flusses von Ar im Vergleich zu N2 für ein Zeitintervall zwischen etwa 4 und 10 Sekunden auf. Das Zerstäuben des Ti-Ziels wird beendet, nachdem das Zeitintervall verstrichen ist.In some embodiments according to the invention, forming a metal nitride layer comprises sputtering a Ti target onto a substrate having the recess using a larger flux of Ar compared to N 2 for a time interval between about 4 and 10 Seconds up. The sputtering of the Ti target is terminated after the time interval has elapsed.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist ein Verfahren zum Bilden einer Metallschicht in einer integrierten Schaltung das Bilden einer TiN-Benetzungsschicht in einer Vertiefung eines Substrats mit einer ersten Konzentration von Stickstoff (N) in der Benetzungsschicht an einem unteren Ende der Vertiefung, die kleiner als eine zweite Konzentration von Stickstoff (N) in der Benetzungsschicht in der Nähe einer Öffnung der Vertiefung ist, auf. Eine Metallschicht wird an der TiN-Benetzungsschicht unter Verwendung einer chemischen Dampfabscheidung gebildet.at some embodiments according to the invention shows a method for forming a metal layer in an integrated Circuit forming a TiN wetting layer in a recess of a Substrate with a first concentration of nitrogen (N) in the Wetting layer at a lower end of the depression, the smaller as a second concentration of nitrogen (N) in the wetting layer near an opening the recess is on. A metal layer becomes on the TiN wetting layer formed using a chemical vapor deposition.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer TiN-Benetzungsschicht das Zerstäuben eines Titan-Ziels für ein Zeitintervall von etwa 3,0 Sekunden bis etwa 10,0 Sekunden auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung wird das Zerstäuben des Ziels nach dem Zeitintervall beendet.at some embodiments according to the invention For example, forming a TiN wetting layer comprises sputtering a Titan target for a time interval of about 3.0 seconds to about 10.0 seconds. In some embodiments according to the invention will atomise of the destination after the time interval ended.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Ti-Benetzungsschicht das Einleiten von Ar- und N2-Gas mit unterschiedlichen Flussraten während des Metall-Modus-HCM-Zerstäubens auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer TiN-Benetzungsschicht ferner das Einleiten von Ar-Gas mit einer Flussrate, die größer als eine Flussrate von N2-Gas ist, auf.In some embodiments according to the invention, forming a Ti wetting layer comprises introducing Ar and N 2 gas at different flow rates during metal mode HCM sputtering. In some embodiments according to the invention, forming a TiN wetting layer further comprises introducing Ar gas at a flow rate greater than a flow rate of N 2 gas.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Einleiten von Ar-Gas mit einer Flussrate, die größer als eine Flussrate von N2-Gas während des Zerstäubens ist, das Einleiten von Ar mit einer Rate von etwa 135 sccm und das Einleiten von N2 mit etwa 28 sccm auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer TiN-Benetzungsschicht ferner das Halten einer Kathode, die einem Ti-Ziel zugeordnet ist, bei einer Leistung von etwa 20 Kilowatt bis etwa 40 Kilowatt auf.In some embodiments according to the invention, the introduction of Ar gas at a flow rate greater than a flow rate of N 2 gas during sputtering entails introducing Ar at a rate of about 135 sccm and introducing N 2 about 28 sccm on. In some embodiments according to the invention, forming a TiN wetting layer further comprises holding a cathode associated with a Ti target at a power of about 20 kilowatts to about 40 kilowatts on.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Bilden einer Metallschicht das Bilden einer CVD-Al-Schicht bei einer Temperatur von etwa 120°C bis etwa 130°C und bei einem Druck von etwa 5,0 Torr bis etwa 10,0 Torr auf, und Ar-Gas wird mit einer Flussrate von etwa 300 sccm bis etwa 500 sccm geliefert. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist ein Verfahren zum Bilden einer Metallschicht in einer integrierten Schaltung das Bilden einer Metall-Nitrid-Schicht in einer Vertiefung in einem Substrat auf. Ein Metallziel wird auf das Substrat in einer Ar/N2-Umgebung, die eine relativ hohe Konzentration von Argon (Ar) im Vergleich zu N2 aufweist, zerstäubt, um eine metallreiche Metall-Nitrid-Schicht in der Vertiefung mit einer ersten Konzentration von Stickstoff (N) an einem unteren Ende, die kleiner als eine zweite Konzentration von Stickstoff (N) an einer Öffnung der Vertiefung ist, zu bilden. Eine Metallschicht wird in der Vertiefung an der metallreichen Metall-Nitrid-Schicht unter Verwendung einer chemischen Dampfabscheidung ohne einen Zusammenbruch des Vakuums relativ zu dem Zerstäuben abgeschieden.In some embodiments according to the invention, forming a metal layer comprises forming a CVD-Al layer at a temperature of about 120 ° C to about 130 ° C and at a pressure of about 5.0 Torr to about 10.0 Torr, and Ar gas is supplied at a flow rate of about 300 sccm to about 500 sccm. In some embodiments according to the invention, a method of forming a metal layer in an integrated circuit comprises forming a metal nitride layer in a recess in a substrate. A metal target is sputtered onto the substrate in an Ar / N 2 environment having a relatively high concentration of argon (Ar) compared to N 2 to form a metal-rich metal nitride layer in the well at a first concentration Nitrogen (N) at a lower end, which is smaller than a second concentration of nitrogen (N) at an opening of the recess to form. A metal layer is deposited in the recess on the metal-rich metal nitride layer using chemical vapor deposition without a break in the vacuum relative to the sputtering.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Zerstäuben das Zerstäuben eines Titan-Ziels für ein Zeitintervall von etwa 3,0 Sekunden bis etwa 10,0 Sekunden auf. Das Zerstäuben des Ziels wird nach dem Zeitintervall beendet. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Zerstäuben ferner das Einleiten von Ar mit einer Flussrate, die größer als eine Flussrate von N2 ist, während des Zerstäubens auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Einleiten ferner das Einleiten von Ar mit einer Rate von etwa 135 sccm und das Einleiten von N2 mit etwa 28 sccm auf.In some embodiments according to the invention, the sputtering comprises sputtering a titanium target for a time interval of about 3.0 seconds to about 10.0 seconds. The atomization of the target is terminated after the time interval. In some embodiments according to the invention, the sputtering further comprises introducing Ar at a flow rate greater than a flow rate of N 2 during sputtering. In some embodiments according to the invention, the initiating further comprises introducing Ar at a rate of about 135 sccm and introducing N 2 at about 28 sccm.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Zerstäuben bzw. Sputtern das Zerstäuben eines Metall-Ziels unter Verwendung eines Metall-Modus-Hohlkathoden-Magnetron- (HCM-) Zerstäubens auf, das eine Kathode, die einem Ziel zugeordnet ist, bei einer Leistung von etwa 20 Kilowatt bis etwa 40 Kilowatt hält. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Zerstäuben ferner das Halten einer Temperatur von etwa 150°C und etwa 350°C in einer inneren HCM-Region auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Zerstäuben ferner das Abscheiden der Metallschicht in unterschiedlichen Abschnitten der Vertiefung mit unterschiedlichen Raten auf.at some embodiments according to the invention indicates the sputtering or sputtering the sputtering of a Metal Target Using a Metal-Mode Hollow Cathode Magnetron (HCM) sputtering on, which is a cathode, which is assigned to a goal, at a Power of about 20 kilowatts to about 40 kilowatts holds. at some embodiments according to the invention indicates the sputtering further maintaining a temperature of about 150 ° C and about 350 ° C in one inner HCM region on. In some embodiments according to the invention indicates the sputtering further depositing the metal layer in different sections deepening at different rates.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist das Abscheiden ferner das Abscheiden der Metallschicht mit unterschiedlichen Raten indirekt proportional zu einer Dicke der metallreichen Metall-Nitrid-Schicht in der Vertiefung auf.at some embodiments according to the invention the deposition further includes depositing the metal layer different rates indirectly proportional to a thickness of Metal-rich metal nitride layer in the depression.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist ein Verfahren zum Bilden einer Metallschicht bei einer integrierten Schaltung das Bilden einer Metall-Nitrid-Schicht an einem unteren Ende einer Vertiefung in einem Substrat zu einer ersten Dicke und an dem Substrat außerhalb der Vertiefung zu einer zweiten Dicke auf, wobei die erste Dicke etwa kleiner als oder gleich 10 Prozent der zweiten Dicke ist. Eine Metallschicht wird an der Schicht in der Vertiefung gebildet. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung ist die erste Dicke etwa oder kleiner als 5,0 Ångström. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung ist die zweite Dicke etwa 100 Ångström bis etwa 30 Ångström.at some embodiments according to the invention shows a method for forming a metal layer in an integrated Circuit forming a metal nitride layer at a lower end a recess in a substrate to a first thickness and at the substrate outside the recess to a second thickness, wherein the first thickness is less than or equal to 10 percent of the second thickness. A Metal layer is formed on the layer in the recess. at some embodiments according to the invention For example, the first thickness is about or less than 5.0 angstroms. In some embodiments according to the invention the second thickness is about 100 angstroms to about 30 angstroms.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist ein Verfahren zum Bilden einer Metallschicht bei einer integrierten Schaltung das Abscheiden einer CVD-Metallschicht an einer bezüglich der Dicke verjüngten metallreichen Metall-Nitrid-Schicht mit unterschiedlichen Raten innerhalb der Vertiefung indirekt proportional zu einer Dicke der metallreichen Metall-Nitrid-Schicht in der Vertiefung, an der die CVD-Metallschicht abgeschieden wird, auf.at some embodiments according to the invention shows a method for forming a metal layer in an integrated Circuit depositing a CVD metal layer on a relative to the Thick tapered metal-rich metal nitride layer with different rates within the depression indirectly proportional to a thickness of the metal-rich metal nitride layer in the recess the CVD metal layer is deposited on.
Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist eine Metallschicht bei einer integrierten Schaltung eine metallreiche Metall-Nitrid-Schicht in einer Vertiefung in einem Substrat, die eine erste Konzentration von Stickstoff (N) an einem unteren Ende, die kleiner als eine zweite Konzentration von Stickstoff (N) an einer Öffnung der Vertiefung ist, aufweist, und eine CVD-Metallschicht in der Vertiefung an der metallreichen Metall-Nitrid-Schicht auf. Bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung weist die metallreiche Metall-Nitrid-Schicht eine erste Dicke außerhalb der Vertiefung und eine zweite Dicke an einem unteren Ende der Vertiefung auf, wobei die erste Dicke etwa kleiner als oder gleich 10 Prozent der zweiten Dicke ist.at some embodiments according to the invention For example, a metal layer in a integrated circuit has a metal-rich Metal nitride layer in a recess in a substrate containing a first concentration of nitrogen (N) at a lower end, the smaller than a second concentration of nitrogen (N) at an opening of the Well is, and a CVD metal layer in the recess on the metal-rich metal nitride layer. In some embodiments according to the invention The metal-rich metal nitride layer has a first thickness outside the recess and a second thickness at a lower end of the recess on, wherein the first thickness is about less than or equal to 10 percent the second thickness is.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN GEMÄSS DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF EXAMPLES ACCORDING TO THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung ist im Folgenden vollständiger unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt sind. Diese Erfindung sollte jedoch nicht als auf die hierin dargelegten Ausführungsbeispiele begrenzt aufgefasst werden. Diese Ausführungsbeispiele sind vielmehr vorgesehen, derart, dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist, und dieselben werden den Schutzbereich der Erfindung Fachleuten vollständig vermitteln. In den Zeichnungen sind die Dicken von Schichten und Regionen zur Klarheit übertrieben dargestellt. Gleiche Ziffern beziehen sich durchgehend auf gleiche Elemente. Wie hierin verwendet, umfasst der Ausdruck "und oder" irgendeine und alle Kombinationen von einem oder mehreren der zugeordneten aufgelisteten Gegenstände.The The present invention is described more fully below with reference to FIG the attached drawings described in which embodiments of the invention are shown. However, this invention should not as construed as limited to the embodiments set forth herein become. These embodiments rather, such that this disclosure is thorough and Completely and they will be the scope of the invention to those skilled in the art Completely convey. In the drawings are the thicknesses of layers and regions exaggerated for clarity shown. The same numbers refer to the same elements throughout. As used herein, the term "and or" includes any and all combinations of one or more of the associated listed items.
Die hierin verwendete Terminologie dient lediglich dem Zweck des Beschreibens von speziellen Ausführungsbeispielen und soll nicht die Erfindung begrenzen. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen "eine", "einer", "eines" und "die, der, das" ebenfalls die Pluralformen umfassen, es sei denn, dass es der Zusammenhang klar anders zeigt. Es ist ferner offensichtlich, dass die Ausdrücke "aufweisen" und/oder "aufweisend", wenn dieselben in dieser Beschreibung verwendet werden, die Anwesenheit von angegebenen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten spezifizieren, jedoch nicht die Anwesenheit oder die Hinzufügung von einem oder mehreren anderen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten, Operationen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen derselben ausschließen.The Terminology used herein is for the purpose of describing only of special embodiments and is not intended to limit the invention. As used herein the singular forms "one," "one," "one," and "the, that," are also plural forms unless the context clearly shows otherwise. It is further apparent that the terms "having" and / or "having" when used in this specification used, the presence of specified characteristics, integers, Specify steps, operations, elements, and / or components but not the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, Exclude components and / or groups thereof.
Es ist offensichtlich, dass, wenn auf ein Element, wie z. B. eine Schicht, eine Region oder ein Substrat, als sich "auf einem bzw. an einem" oder "oben auf bzw. an" ein anderes Element erstreckend Bezug genommen wird, dasselbe direkt auf bzw. an dem anderen Element sein kann oder sich direkt auf bzw. an das andere Element erstreckt oder dazwischen liegende Elemente ebenfalls vorhanden sein können. Wenn im Gegensatz dazu auf ein Element als sich "direkt an bzw. auf' oder sich "direkt auf bzw. an" ein anderes Element erstreckend Bezug genommen wird, sind keine dazwischen liegenden Elemente vorhanden. Es ist ferner offensichtlich, dass, wenn auf ein Element als mit einem anderen Element "verbunden " oder "gekoppelt" Bezug genommen wird, dasselbe direkt mit dem anderen Element verbunden oder gekoppelt sein kann oder dazwischen liegende Elemente vorhanden sein können. Wenn im Gegensatz dazu auf ein Element als mit einem anderen Element "direkt verbunden" oder "direkt gekoppelt" Bezug genommen wird, sind keine dazwischen liegenden Elemente vorhanden. Gleiche Ziffern beziehen sich durch die gesamte Beschreibung auf gleiche Elemente.It is obvious that when on an element, such. A layer, a region or a substrate, as being "on one" or "on top of" another element is extended, the same directly on or on the may be another element or directly on or to the other Element extends or intervening elements also present could be. In contrast, when referring to an element as being "directly on" or "directly on" another element is referring to is taken, there are no intervening elements. It is further obvious that when on an item as with another element "connected" or "coupled", the same can be connected or coupled directly to the other element or intervening elements may be present. If in contrast to an element being referred to as being "directly connected" or "directly coupled" to another element, There are no intervening elements. Same numbers refer to the same elements throughout the description.
Es ist offensichtlich, dass, obwohl die Ausdrücke erster, zweiter, etc. hierin verwendet werden können, um verschiedene Elemente, Komponenten, Regionen, Schichten und/oder Abschnitte zu beschreiben, diese Elemente, Komponenten, Schichten und/oder Abschnitte nicht durch diese Ausdrücke begrenzt sein sollen. Diese Ausdrücke werden lediglich verwendet, um ein Element, eine Komponente, eine Region, eine Schicht oder einen Abschnitt von einer anderen Region, Schicht oder einem Abschnitt zu unterscheiden. Ein erstes Element, eine erste Komponente, eine erste Region, eine erste Schicht oder ein erster Abschnitt, die im Folgenden erörtert sind, könnten somit als ein zweites Element, eine zweite Komponente, eine zweite Region, eine zweite Schicht oder ein zweiter Abschnitt bezeichnet werden, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen.It It is obvious that although the terms first, second, etc. are used herein can be used around different elements, components, regions, layers and / or Sections describe these elements, components, layers and / or Sections should not be limited by these terms. These expressions are only used to represent an element, a component, a region, a layer or a section from another region, layer or a section to distinguish. A first element, one first component, a first region, a first layer or a first one Section, which is discussed below are, could thus as a second element, a second component, a second one Region, a second layer or a second section without departing from the teachings of the present invention.
Relative Ausdrücke, wie z. B. "unterer" oder "unteres Ende" und "oberer" oder "oberes Ende" können ferner hierin verwendet werden, um eine Beziehung eines Elements zu anderen Elementen, wie in den Figuren dargestellt ist, zu beschreiben. Es ist offensichtlich, dass relative Ausdrücke unterschiedliche Ausrichtungen der Vorrichtung zusätzlich zu der in den Figuren gezeigten Ausrichtung umfassen sollen. Wenn die Vorrichtung in den Figuren beispielsweise umgedreht wird, sind Elemente, die sich als an der "unteren" Seite von anderen Elementen befindend beschrieben sind, dann an "oberen" Seiten der anderen Elemente ausgerichtet. Der exemplarische Ausdruck "untere(r,s)" kann daher sowohl eine Ausrichtung von "untere(r,s)" als auf "obere(r,s)" abhängig von der speziellen Ausrichtung der Figur umfassen. Wenn ähnlicherweise die Vorrichtung in einer der Figuren umgedreht wird, sind Elemente, die als "unter" oder "unterhalb" anderer Elemente beschrieben sind, dann "oberhalb" der anderen Elemente ausgerichtet. Die exemplarischen Ausdrücke "unter" oder "unterhalb" können daher sowohl eine Ausrichtung von oberhalb als auch unterhalb umfassen.Relative expressions, such as. "Lower" or "lower end" and "upper" or "upper end" may also be used herein to describe a relationship of an element to other elements as illustrated in the figures. It will be understood that relative terms are intended to encompass different orientations of the device in addition to the orientation shown in the figures. For example, if the device in the figures is flipped over, elements described as being on the "lower" side of other elements, then on "upper" sides of FIG Aligned to other elements. The exemplary term "lower (r, s)" may therefore include both an orientation of "lower (r, s)" than "upper (r, s)" depending on the particular orientation of the figure. Similarly, if the device in one of the figures is turned over, elements described as "below" or "beneath" other elements are then aligned "above" the other elements. The exemplary terms "below" or "below" may therefore include both an orientation from above and below.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind hierin unter Bezugnahme auf Querschnitts- (und/oder Draufsicht-) Darstellungen beschrieben, die schematische Darstellungen von idealisierten Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind. Als solches sind Variationen von den Formen der Darstellungen als ein Resultat von beispielsweise Herstellungsverfahren und/oder Herstellungstoleranzen zu erwarten. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollten somit nicht als auf die speziellen Formen von Regionen, die hierin dargestellt sind, begrenzt aufgefasst werden, sondern sollen Abweichungen der Formen, die beispielsweise aus der Herstellung resultieren, umfassen. Eine geätzte Region, die als ein Rechteck dargestellt oder beschrieben ist, wird beispielsweise typischerweise abgerundete oder gekrümmte Merkmale aufweisen. Die Regionen, die in den Figuren dargestellt sind, sind somit hinsichtlich ihrer Natur schematisch und ihre Formen sollen nicht die präzise Form einer Region einer Vorrichtung darstellen und sollen nicht den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung begrenzen.embodiments of the present invention are described herein with reference to cross-sectional (and / or plan view) representations described, the schematic Representations of idealized embodiments of the present invention Invention are. As such, variations of the forms of the Illustrations as a result of, for example, manufacturing processes and / or manufacturing tolerances expected. Embodiments of the Thus, the present invention should not be considered as specific Forms of regions presented herein are construed to be limited but should be deviations of the forms, for example resulting in manufacture. An etched region as a rectangle is illustrated or described, for example, is typically rounded or curved Have features. The regions shown in the figures are thus schematic in nature and their shapes should not be the precise one Represent and not form the shape of a region of a device limit the scope of the present invention.
Sofern es nicht anders definiert ist, besitzen alle hierin verwendeten Ausdrücke (umfassend technische und wissenschaftliche Ausdrücke) die gleiche Bedeutung, wie sie üblicherweise durch Fachleute, die diese Erfindung betrifft, aufgefasst werden. Es ist ferner offensichtlich, dass Ausdrücke, wie dieselben, die in gewöhnlich verwendeten Wörterbüchern definiert sind, als eine Bedeutung aufweisend interpretiert werden sollten, die mit ihrer Bedeutung in dem Zusammenhang der relevanten Technik konsistent ist, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn interpretiert werden, sofern es hierin nicht ausdrücklich so definiert ist. Es ist für Fachleute ferner offensichtlich, dass Bezugnahmen auf eine Struktur oder ein Merkmal, das "benachbart" zu einem anderen Merkmal angeordnet ist, Teile aufweisen können, die das benachbarte Merkmal überlappen oder unter demselben liegen.Provided unless otherwise defined, all are used herein expressions (including technical and scientific terms) the same meaning as they usually do by those skilled in the art to which this invention pertains. It is further evident that terms such as those used in U.S. Pat usually used dictionaries are to be interpreted as having a meaning those with their meaning in the context of relevant technology is consistent, and not in an idealized or overly formal Meaning, unless expressly stated herein is defined. It is for It is further apparent to those skilled in the art that references to a structure or a feature that is "adjacent" to another Feature is arranged, may have parts that overlap the adjacent feature or below it.
Wie
hierin offenbart, können
bei einigen Ausführungsbeispielen
der Erfindung relativ dünne
Abschnitte einer Metall-Nitrid-Schicht (z. B. Abschnitte mit einer
Dicke von etwa 5,0 Ångström oder weniger) und/oder
Abschnitte mit relativ niedrigen Konzentrationen von Stickstoff
im Vergleich zu anderen Abschnitten eine relativ große Zahl
von Keimbildungsstellen liefern. Die relativ große Zahl von Keimbildungsstellen
kann die anschließende
Bildung einer CVD-Al-Schicht an dem unteren Ende eines Kontaktlochs
fördern,
um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass ein Aufwachsen des
CVD-Al nahe der Öffnung des
Kontaktlochs das Kontaktloch schließt, bevor die Bildung des CVD-Al
innerhalb des Kontaktloches beendet ist (d. h. irgendeinen Hohlraum
in dem Kontaktloch
Wie
in
Es
ist offensichtlich, dass die relativ dünnen Abschnitte der Ti-reichen
TiN-Schicht
Es
ist offensichtlich, dass bei einigen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung
die Konzentration von Stickstoff (N) in der Ti-reichen TiN-Schicht
Bei
einigen Ausführungsbeispielen
gemäß der Erfindung
kann die variierte Konzentration von Stickstoff (N) in der Ti-reichen
TiN-Schicht
Eine
CVD-Al-Schicht
Bei
einigen Ausführungsbeispielen
gemäß der Erfindung
kann, mit anderen Worten, die CVD-Al-Schicht
Die
CVD-Al-Schicht
Gemäß
Bei
einigen Ausführungsbeispielen
gemäß der Erfindung
ist die Rate, mit der Ar-Gas
zu der inneren Region
Die
Abscheidung kann eine Ti-reiche TiN-Schicht
Bei
einigen Ausführungsbeispielen
gemäß der Erfindung
weisen, ebenfalls aufgrund der Tatsache, dass die Abschnitte der
Ti-reichen TiN-Schicht
Bei
einigen Ausführungsbeispielen
gemäß der Erfindung
hängt die
Konzentration von N2 und die Dicke der Ti-reichen
TiN-Schicht
Diese
Verarbeitungszeiten können
die Bildung der Ti-reichen TiN-Schicht
Die
relativ große
Zahl von Keimbildungsstellen, die in den dünnen Abschnitten der Ti-reichen TiN-Schicht
Bei
einigen Ausführungsbeispielen
gemäß der Erfindung
wird eine Metallschicht
Eine
Ti-reiche TiN-Schicht wurde in dem Kontaktloch unter Verwendung
eines Metall-Modus-HCM, wie im Vorhergehenden offenbart ist, gebildet.
Die CVD-Al-Schicht
wurde an der Ti-reichen TiN-Schicht in situ gebildet.
Die CVD-Al-Schicht kann, mit anderen Worten, im Vergleich zu der Ti-reichen TiN-Schicht leichter an dem teilweise freigelegten CVD-Ti/TiN an dem unteren Ende des Kontaktlochs aufgrund der relativ großen Zahl von Keimbildungsstellen, die durch diesen Typ von Schicht geliefert wird, gebildet werden. Die CVD-Al-Schicht wird daher anfangs an dem unteren Ende des Kontaktlochs mehr als nahe der Öffnung des Kontaktlochs und außerhalb des Kontaktlochs abgeschieden, wodurch das CVD-Al von dem unteren Ende des Kontaktlochs hin zu der Öffnung abgeschieden wird, was die im Vorhergehenden unter Bezugnahme auf herkömmliche Lösungsansätze erörterten Typen von Problemen vermeiden kann. Wie im Vorhergehenden erörtert ist, wird die Ti-reiche TiN-Schicht in einer relativ kurzen Zeitdauer während des Ti-Zerstäubens gebildet, was zu der teilweisen Freilegung der darunter liegenden CVD-Ti/TiN-Schicht an dem unteren Ende des Kontaktlochs führen kann, während die CVD-Ti/TiN-Schicht, die nahe der Öffnung des Kontaktlochs positioniert ist, durch die Ti-reiche TiN-Schicht, die durch das Ti-Zerstäuben gebildet wird, vollständiger bedeckt wird.The In other words, CVD-Al layer can be compared to Ti-rich TiN layer easier on the partially exposed CVD Ti / TiN the lower end of the contact hole due to the relatively large number from nucleation sites delivered by this type of layer will be formed. The CVD-Al layer therefore starts at the beginning the lower end of the contact hole more than near the opening of the Contact hole and outside of the contact hole, whereby the CVD-Al from the lower End of the contact hole is deposited towards the opening, which the types of problems discussed above with reference to conventional approaches can avoid. As discussed above, the Ti-rich TiN layer becomes formed in a relatively short period of time during Ti sputtering, resulting in the partial exposure of the underlying CVD Ti / TiN layer at the lower end of the contact hole while the CVD Ti / TiN layer, the near the opening of the contact hole is positioned through the Ti-rich TiN layer, the through the Ti-sputtering is formed, more complete is covered.
Wie
in
Wie
in
Wie
hierin offenbart ist, können
bei einigen Ausführungsbeispiele
gemäß der Erfindung
relativ dünne
Abschnitte einer Metall-Nitrid-Schicht (z. B. Abschnitte mit einer
Dicke von etwa 5,0 Ångström oder kleiner)
und/oder Abschnitte mit relativ niedrigen Konzentrationen von Stickstoff
im Vergleich zu anderen Abschnitten eine relativ große Zahl
von Keimbildungsstellen liefern. Die relativ große Zahl von Keimbildungsstellen
kann die anschließende
Bildung einer CVD-Al-Schicht an dem unteren Ende des Kontaktlochs
fördern,
um die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass ein Aufwachsen des
CVD-Al nahe der Öffnung
des Kontaktlochs das Kontaktloch schließt, bevor die Bildung des CVD-Al
innerhalb des Kontaktlochs beendet ist (d. h. jeden Hohlraum in dem
Kontaktloch
Viele Veränderungen und Modifikationen können durch Fachleute in Anbetracht der Vorteile der vorliegenden Offenbarung durchgeführt werden, ohne von dem Geist und dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Es muss daher offensichtlich sein, dass die dargestellten Ausführungsbeispiele lediglich als Beispiele dargelegt sind und dass dieselben nicht als die Erfindung, die durch die folgenden Ansprüche definiert ist, begrenzend aufgefasst werden sollten. Die folgenden Ansprüche sind daher nicht nur die Kombination von Elementen, die wörtlich dargelegt sind, jedoch alle äquivalenten Elemente zum Durchführen von im Wesentlichen der gleichen Funktion auf im Wesentlichen die gleiche Art und Weise, um im Wesentlichen das gleiche Resultat zu erhalten, umfassend zu lesen. Die Ansprüche sollen somit als das umfassend verstanden werden, was im Vorhergehenden ausdrücklich dargestellt und beschrieben ist, was begrifflich äquivalent ist und was ferner die wesentliche Idee der Erfindung enthält.Lots changes and modifications can by those skilled in the art in view of the advantages of the present disclosure carried out without departing from the spirit and scope of the invention. It must therefore be obvious that the illustrated embodiments are presented as examples only and that they are not as limiting the invention defined by the following claims should be understood. The following claims are therefore not only the Combination of elements that literally but all equivalents Elements to perform from essentially the same function to essentially the same same way to essentially the same result get to read comprehensively. The claims are thus intended to be exhaustive be understood what has been expressly described and described above is what is conceptually equivalent is and what further contains the essential idea of the invention.
Claims (38)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2004-0037328 | 2004-05-25 | ||
KR1020040037328A KR100594276B1 (en) | 2004-05-25 | 2004-05-25 | Method for forming metal wiring layer of semiconductor device |
US11/084,576 US7541282B2 (en) | 2004-05-25 | 2005-03-18 | Methods of forming metal-nitride layers in contact holes |
US11/084,576 | 2005-03-18 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102005023670A1 true DE102005023670A1 (en) | 2005-12-22 |
DE102005023670B4 DE102005023670B4 (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=35445649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200510023670 Expired - Fee Related DE102005023670B4 (en) | 2004-05-25 | 2005-05-23 | Method for forming metal-nitride layers in contact openings and integrated circuit with layers formed in this way |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005340830A (en) |
DE (1) | DE102005023670B4 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008141050A (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Ulvac Japan Ltd | Method and apparatus for manufacturing semiconductor device |
WO2011059036A1 (en) * | 2009-11-12 | 2011-05-19 | 株式会社 アルバック | Semiconductor device manufacturing method |
JP5591676B2 (en) * | 2010-12-14 | 2014-09-17 | 株式会社東芝 | Semiconductor memory device |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05152245A (en) * | 1991-11-26 | 1993-06-18 | Oki Electric Ind Co Ltd | Manufacture of semiconductor element |
JPH0936228A (en) * | 1995-07-21 | 1997-02-07 | Sony Corp | Formation of wiring |
US5962923A (en) * | 1995-08-07 | 1999-10-05 | Applied Materials, Inc. | Semiconductor device having a low thermal budget metal filling and planarization of contacts, vias and trenches |
JP2000054123A (en) * | 1998-08-07 | 2000-02-22 | Mitsubishi Electric Corp | Production of semiconductor device and production device therefor |
US6413858B1 (en) * | 1999-08-27 | 2002-07-02 | Micron Technology, Inc. | Barrier and electroplating seed layer |
JP2001267269A (en) * | 2000-03-22 | 2001-09-28 | Nec Kansai Ltd | Sputtering method and method for manufacturing semiconductor device using the same |
US6652718B1 (en) * | 2001-01-30 | 2003-11-25 | Novellus Systems, Inc. | Use of RF biased ESC to influence the film properties of Ti and TiN |
KR20020072875A (en) * | 2001-03-13 | 2002-09-19 | 삼성전자 주식회사 | Method for forming metal wiring layer |
KR100396891B1 (en) * | 2001-03-21 | 2003-09-03 | 삼성전자주식회사 | Method for forming metal wiring layer |
US20020192948A1 (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-19 | Applied Materials, Inc. | Integrated barrier layer structure for copper contact level metallization |
US6589398B1 (en) * | 2002-03-28 | 2003-07-08 | Novellus Systems, Inc. | Pasting method for eliminating flaking during nitride sputtering |
-
2005
- 2005-05-23 DE DE200510023670 patent/DE102005023670B4/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-05-25 JP JP2005153081A patent/JP2005340830A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005340830A (en) | 2005-12-08 |
DE102005023670B4 (en) | 2007-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19521150B4 (en) | Wiring structure of a Halbleiterbaulementes and method for their preparation | |
DE102006001253B4 (en) | A method of forming a metal layer over a patterned dielectric by wet-chemical deposition with an electroless and a power controlled phase | |
DE102012206598B4 (en) | MANUFACTURE OF METAL HARD MASKS | |
DE3916622C2 (en) | ||
DE69233231T2 (en) | Process for the production of contact bores for multilayer switching of semiconductor components | |
DE69808535T2 (en) | Method of manufacturing an organic electroluminescent device | |
DE102005052052B4 (en) | Electrodeposition layer for metallization layer with improved adhesion, etch selectivity and density and method for producing a dielectric layer stack | |
DE102006004430B4 (en) | Method and system for advanced process control in an etching system by gas flow control based on CD measurements | |
DE3311635A1 (en) | SEMICONDUCTOR COMPONENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
DE102005058691A1 (en) | A method for depositing a metal compound layer and apparatus for depositing a metal compound layer | |
DE10065454A1 (en) | Method of manufacturing an alumina film for use in a semiconductor device | |
DE10350752A1 (en) | A method of forming a dielectric on a copper-containing metallization and capacitor assembly | |
EP1966078A1 (en) | Method for sealing an opening | |
DE102005035740A1 (en) | A method of making an insulating barrier layer for a copper metallization layer | |
DE19952273A1 (en) | Copper connection film, e.g. for an ultra large scale integration, is produced by high pressure grain growth heat treatment of a deposited film while suppressing pore formation | |
DE60035557T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING THIN FILMS | |
DE3033513A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING A MULTIPLE LAYER JOINT | |
DE102005023670B4 (en) | Method for forming metal-nitride layers in contact openings and integrated circuit with layers formed in this way | |
DE112005002353T5 (en) | Process for the production of manifolds of copper | |
DE102007053600B4 (en) | A method of making a metal directly on a conductive barrier layer by electrochemical deposition using an oxygen-poor environment | |
DE60037337T2 (en) | MANUFACTURE OF A TUNGSTEN GATE ELECTRODE | |
DE69703851T2 (en) | Barrier layers made of titanium nitride | |
DE10303413B3 (en) | Production of structured ceramic layers on surfaces of relief arranged vertically to substrate surface comprises preparing semiconductor substrate with relief on its surface, filling the relief with lacquer and further processing | |
DE112008002551T5 (en) | Process for depositing ternary oxide gate dielectrics and structures formed thereby | |
DE102005052053B4 (en) | A method of making an etch stop layer for a metallization layer having improved etch selectivity and entrapment behavior |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8125 | Change of the main classification |
Ipc: H01L 21/768 AFI20051017BHDE |
|
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |