DE69219529T2 - Verfahren zum Aufbringen einer Metall- oder Passivierenschicht mit hoher Haftung über einem isolierten Halbleitersubstrat - Google Patents

Verfahren zum Aufbringen einer Metall- oder Passivierenschicht mit hoher Haftung über einem isolierten Halbleitersubstrat

Info

Publication number
DE69219529T2
DE69219529T2 DE69219529T DE69219529T DE69219529T2 DE 69219529 T2 DE69219529 T2 DE 69219529T2 DE 69219529 T DE69219529 T DE 69219529T DE 69219529 T DE69219529 T DE 69219529T DE 69219529 T2 DE69219529 T2 DE 69219529T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
film
interconnections
hydrostatic pressure
electrodes
insulating film
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.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69219529T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69219529D1 (de
Inventor
Shoichi Endo
Hidekazu Okabayashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Publication of DE69219529D1 publication Critical patent/DE69219529D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69219529T2 publication Critical patent/DE69219529T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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
    • H01L21/02—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
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/32051—Deposition of metallic or metal-silicide layers
    • H01L21/32053—Deposition of metallic or metal-silicide layers of metal-silicide layers
    • 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
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • 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

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)

Description

    Herstellungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung Hintergrund der Erfindung 1. Erfindungsgebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung und insbesondere ein Herstellungsverfahren für eine Halbleitervorrichtung mit hochzuverlässigen Verbindungen oder Elektroden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von Verbindungen, Elektroden und Isolierfilmen, die hochdicht und fest an der darunterliegenden Schicht befestigt sind.
    • 2. Beschreibung des Stands der Technik
  • Metallfilme zur Ausbildung von Verbindungen oder Elektroden und Isolierfilme für Halbleitervorrichtungen wurden mittels einer Vielzahl von Verfahren, wie etwa dem Vakuumaufdampfverfahren, Sputterverfahren und CVD-Verfahren bei verringertem Druck oder atmosphärischem Druck aufgebracht. Solche auf dem Substrat ausgebildeten Metallfilme werden dann für Verbindungen oder Elektroden mit einem Muster versehen, anschließend wird ein Passivierungsfilm darauf ausgebildet, um die sich ergebenden Verbindungen oder Elektroden zu isolieren und zu passivieren und somit die Halbleitervorrichtung zu vervollständigen.
  • Solche auf den darunterliegenden Film bei verringertem Druck oder atmosphärischem Druck abgelagerten Metall- oder Isolierfilme haben oft eine geringere Dichte oder sind nicht hinreichend an den darunterliegenden Filmen befestigt. Dies ist die Ursache z.B. für Belastungsmigration und Elektromigration - insbesondere bei feinen Verbindungen, in der Größenordnung von 0,6 bis 1,5 µm und für dünne Verbindungen beispielsweise in der Größenordnung von 0,5 µm, die mit steigender Integrationsdichte der LSI (large scale integrated circuits; hochintegrierte Schaltungen) auftreten. Dementsprechend beeinflußt die Dichte der Filme für die Verbindungen, Elektroden und Isolierschichten und deren Befestigung oder Adhäsion an dem darunterliegenden Film in großem Ausmaß das Herstellungsergebnis der Halbleitervorrichtung und die Verläßlichkeit der sich ergebenden Verbindungen. Deshalb ist dies ein wichtiges bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen zu lösendes Problem.
  • Beispielsweise wird angenommen, daß die Verringerung der Zuverlässigkeit von Aluminiumverbindungen (Al) bei ICs aufgrund von Belastungsmigration und Elektromigration ein Ergebnis der geringen Dichte eines Al-Films und seiner unzureichenden Adhäsion an dem darunterliegenden Film und am Passivierungsfilm ist. Es wird in ähnlicher Weise angenommen, daß die unzureichende Adhäsion zwischen einer eine zweischichtige Struktur (polyside-structure) bildenden Silizid-Schicht und einer polykristallinen Siliziumschicht, welche zum Ausbilden von Verbindungen und Gateelektroden bei Halbleitervorrichtungen verwendet wird, zu einem Abblättern (peeling off) oder zu einem Delaminieren des Silizidfilms während eines Hochtemperaturtemperprozesses führt. Es ist weit anerkannt, daß Isolierfilme mit geringer Dichte zu Korrosion der Verbindungen und Instabilität der Vorrichtung aufgrund von Verunreinigungen führt. Dies ist ein ernsthaftes Hindernis bei der Entwicklung qualitativ hochwertiger Halbleitervorrichtungen.
  • Im allgemeinen wird eine Barrier-Schicht, z.B. aus Titannitrid, zwischen Al-Verbindungen und einem Siliziumsubstrat (Si) aufgebracht, um Vermischungsreaktionen zwischen Al und Si zu vermeiden. Das Si-Substrat und die Al-Schichten müssen fest mit einer solchen Barrier-Schicht verbunden sein, um gute Barrier-Eigenschaften der letzeren und einen geringeren Kontaktwiderstand zu erreichen. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig, ein Verfahren zum Ausbilden von Metallfilmen mit hoher Dichte und hinreichender Adhäsion des Metallfilms auf den darunterliegenden Film zu entwickeln, um das Herstellungsergebnis der Halbleitervorrichtungen und die Verläßlichkeit der Verbindungen zu verbessern.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Dementsprechend ist es eine erfindungsgemäße Aufgabe, die vorangehend genannten Probleme der bekannten Technik bezüglich des Herstellungsergebnisses der Halbleitervorrichtungen und der Zuverlässigkeit deren Verbindungen und Elektroden zu lösen und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung zu schaffen, die mit neuen mit hochdichten Metallfilmen gebildeten Verbindungen und Elektroden ausgestattet ist, und die zufriedenstellend an der darunterliegenden hochdichten Schicht und an einem hochdichten Passivierungsfilm haften.
  • Entsprechend Anspruch 1 der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung geschaffen, das die Schritte enthält:
  • Abscheiden eines Films aus Metall zur Ausbildung von Verbindungen und/oder Elektroden einer Halbleitervorrichtung auf einem auf einem Substrat ausgebildeten Isolierfilm und dann Anwenden von hydrostatischem Druck, welcher den Atmosphärendruck übersteigt, auf die Oberfläche des abgeschiedenen Metallfilms, um die Adhäsion zwischen dem Metallfilm und dem Isolierfilm zu verbessern.
  • Entsprechend Anspruch 2 der Erfindung wird ein weiteres Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung geschaffen, das die Schritte enthält: Ausbilden eines Passivierungsfilms auf einem Metallfilm zur Ausbildung von Verbindungen oder Elektroden einer Halbleitervorrichtung, die auf einem Substrat ausgebildet und durch einen Isolierfilm passiviert sind, und dann Anwenden hydrostatischen Drucks, der den Atmosphärendruck übersteigt, auf die Oberfläche des resultierenden Passivierungsfilms, um den Passivierungsfilm und den Isolierfilm zu verdichten und an dem Metallfilm fest anhaften lassen.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigt und zur Erläuterung des Umrisses des Verfahrens zur Ausbildung der Verbindungen gegeben ist, die mit hochdichtem Al entsprechend einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform hergestellt werden.
  • Fig. 2A und 2B sind schematische Querschnittsansichten, die einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigen, welche mit einer Barrierschicht aus Titannitrit (TiN) ausgestattet ist, und sind zur Erläuterung des Umrisses des Prozesses zur Ausbildung Ohmscher Kontakte entsprechend einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gegeben.
  • Fig. 3A und 3B sind schematische Querschnittsansichten, die einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigen, und sind zur Erläuterung des Umrisses des Prozesses zur Ausbildung von Al-Mehrschichtverbindungen entsprechend einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gegeben.
  • Fig. 4 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigt, und ist zur Erläuterung des Umrisses des Prozesses zur Ausbildung von Verbindungen, die mit Filmen höherer Dichte entsprechend einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden, gegeben.
  • Fig. 5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigt, und ist zur Erläuterung des Umrisses des Prozesses zur Ausbildung von Polycid-Verbindungen und Elektroden, die eine Zweischichtstruktur mit einer Wolframsilizidschicht und einer polykristallinen Siliziumschicht entsprechend einer fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens haben, gegeben.
  • Fig. 6A und 6B sind schematische Querschnittsansichten, die einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigen, und sind zur Erläuterung des Umrisses des Prozesses zur Ausbildung von Al-Mehrschichtverbindungen entsprechend einer sechsten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gegeben;
  • Fig. 7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigt, und ist zur Erläuterun des Umrisses des Prozesses zur Ausbildung von PSG - und Siliziumnitrit-Isolierfilmen auf einer Al- Verbindung entsprechend einer siebten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gegeben.
    • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung wird im Anschluß detaillierter erläutert.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die ausgebildeten Metallfilme zur Ausbildung von Elektroden und Verbindungen bei Halbleitervorrichtungen verwendet, und Beispiele hiervon enthalten Filme aus Metallen - wie etwa Silizium, Aluminium, Chrom, Kupfer, Platin, Gold, Titan, Zirkon, Molybdän, Wolfram, Tantal und deren Legierungen, Silizide von Metallen, wie etwa Titan, Zirkon, Hafnium, Vanadium, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Kobalt, Nickel, Platin und Palladium und jede Kombination wenigstens zwei hiervon.
  • Bei der Erfindung wird ein Metallfilm auf einem auf einem Substrat liegenden Isolierfilm ausgebildet, in dem metallisches Material durch irgendeine bekannte Art abgeschieden wird, aber das Substrat mit dem darauf abgelagerten Metallfilm wird durch Anwendung von hydrostatischem Druck, höher als Atmosphärendruck, nach dem Ablagern des Metallfilms komprimiert. Die Größe des hydrostatischen Drucks variiert in Abhängigkeit von der Heiztemperatur während des Prozesses, aber er ist im allgemeinen höher als der Atmosphärendruck und vorzugsweise höher als 100 MPa.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein hydrostatischer Druck verwendet, um gleichmäßig die gesamte Oberfläche, auf der ein Metallfilm ausgebildet ist, mit Druck zu beaufschlagen, und um so den Metallfilm genügend auf dem darunterliegenden Film haften zu lassen und den gesamten Metallfilm zu verdichten. Dementsprechend kann z.B. ein hochdichter Metallfilm gebildet werden, der hinreichend und fest an der darunterliegenden Schicht haftet, ohne daß irgendeine Beschädigung an den darunterliegenden Verbindungen und Elektroden auftritt.
  • Der Prozeß des Anwendens eines hydrostatischen Druckes kann z.B. vorzugsweise nach dem Ausbilden der Muster des Metallfilms für die Verbindungen und Elektroden ausgeführt werden. In diesem Fall können die gesamten Muster der Verbindungen und Elektroden gleichmäßig und hinreichend an der darunterliegenden Schicht haften, und desweiteren können mikroskopische Defekte, die an der Oberfläche der Verbindungen und Elektrodenmuster während des Ausbildens der Muster verursacht wurden, wiederhergestellt werden.
  • Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren wird der auf einem Isolierfilm entsprechend einer Vielzahl von Verfahren, wie etwa CVD-Verfahren, ausgebildete Metallfilme in Muster für Verbindungen und/oder Elektroden ausgebildet, und dann wird ein Passivierungsfilm oder ein Isolierfilm auf den Mustern (einschließlich des Isolierfilms) abgelagert. In diesem Fall wird die Anwendung des hydrostatischen Drucks vorzugsweise durchgeführt, nachdem der Passivierungsfilm ausgebildet wurde, da die Verbindungs- und Elektrodenmuster nicht nur genügend an den Passivierungsfilm sondern auch an dem darunterliegenden Isolierfilm befestigt werden können.
  • Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren werden, wenn eine Halbleitervorrichtung eine Mehrzahl Verbindungsschichten enthält, zunächst alle diese Verbindungen ausgebildet, und dann wird ein hydrostatischer Druck auf die sich ergebende Anordnung ausgeübt, um so die Verbindungs- und Elektrodenmuster in verschiedenen Verbindungsschichten miteinander fest zu verbinden und um diese Muster an den benachbarten darunterliegenden und zwischenliegenden Isolierfilmen haften zu lassen.
  • Die Anwendung des hydrostatischen Drucks kann jedesmal vorgenommen werden, wenn ein Metallfilm oder ein Muster einer Verbindung oder einer Elektrode in einer oder einigen einer Mehrzahl von Verbindungsschichten gebildet wurde, oder jedesmal, wenn ein Isolierfilm auf dem Metallfilm oder den Verbindungs- oder Elektrodenmustern ausgebildet wurde. In jedem Fall ist es möglich, eine hinreichende Adhäsion des Metallfilms der Verbindungsschicht, der Verbindungs- oder Elektrodenmuster mit den darunterliegenden Film oder dem dazwischenliegenden Isolierfilm sicherzustellen.
  • Der Ausdruck "Passivierungsfilm", der hier verwendet wird, bedeutet ein Isolierfilm einer Halbleitervorrichtung, der entsprechend der Passivierungstechnik ausgebildet ist, und wird desweiteren in seinem breitesten Sinne verwendet, wobei ein Zwischenisolierfilm eingeschlossen ist.
  • Der erfindungsgemäß verwendete Passivierungsfilm kann eine Vielzahl herkömmlich verwendeter Schutzfilme für Halbleitervorrichtungen sein, z.B. Harzfilme für eine Harzversiegelung und eine Vielzahl bekannter Isolierfilme, die als Zwischenschichtisolierfilme verwendet werden und die Halbleitervorrichtung inaktiv bezüglich Verunreinigungen - wie etwa Wasser und Ionen machen - nämlich SiO&sub2;, PSG (P&sub2;O&sub5; SiO&sub2;), BPSG (B&sub2;O&sub3; P&sub2;O&sub5; SiO&sub2;), PSG/SiO&sub2;, Siliziumnitrid (SiNx), SiNx/PSG und Siliziumoxinitrid (SiOxNy) Filme oder ähnliches.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Anwendung des hydrostatischen Drucks durch Positionieren eines Substrats, auf dem ein Metallfilm, ein Elektronenmuster und/oder ein Verbindungsmuster ausgebildet sind, oder einer Halbleitervorrichtung in Gas oder Flüssigkeit als Druckmedium und dann durch Erhöhen des Drucks des Gases oder der Flüssigkeit bis zu einem gewüschten Pegel durch bekannte Verfahren, wie etwa heißes isostatisches Pressen (hot isostativ pressing, im folgenden als HIP bezeichnet) ausgeführt. Wenn in diesem Fall Heizen durchgeführt wird, ist es bevorzugt, daß die Anwendung des hydrostatischen Drucks zuerst beginnt und daß das Heizen während des Verlaufs des Pressens oder nach Erhöhen des Drucks auf einen gewünschten Pegel startet.
  • Erfindungsgemäß sind die für die Anwendung des hydrostatischen Drucks verwendeten Mittel Gase, wie Argongas, Stickstoffgas, Sauerstoffgas od. ähnliches, oder eine Mischung dieser Gase für den Druck bis 300 MPa. Gase für diese Druckmittel können in Abhängigkeit von den Eigenschaften eines bestimmten Metall- oder Isolierfilms ausgewählt werden.
  • Der zum Pressen der Metall-, Isolier- und Passivierungsfilme sowie der mit diesen Filmen ausgestattete Halbleiterfilmen verwendete Druck wird erfindungsgemäß entsprechend der Heiztemperatur bestimmt. Im allgemeinen gilt, wenn die Heiztemperatur niedriger ist, ist der angewendete hydrostatische Druck höher, während, wenn die Heiztemperatur hoch ist, der hydrostatische Druck auf einen relativ niedrigen Pegel gesetzt wird. Z.B. zeigen die Ergebnisse eines Hochtemperatur-Belastungsmigratiostests (streß induced voiding test), nämlich dem Erwärmen der Probe auf eine Temperatur im Bereich von 450 bis 500ºC für 30 min und anschließendes Abkühlen zur Untersuchung der Verbindungen auf darin gebildeter Lücken, daß die Lückenbildungsrate aufgrund der Hochtemperatur-Belastungsmigration innerhalb einer Verbindungsschicht einer Halbleitervorrichtung, beobachtet bei einer Temperatur von 400ºC, geringer ist, als jene, die bei einer Heiztemperatur von 200ºC beobachtet wird, wenn der hydrostatische Druck während des Heizens und des Preßprozesses auf 200 MPa gesetzt wird, und desweiteren, wenn die Heiztemperatur auf 400º gesetzt wird, daß die Lückenbildungsrate, die bei einem hydrostatischen Druck von 300 MPa beobachtet wird, geringer ist, als jene, die bei einem hydrostatischen Druck von 200 MPa beobachtet wird.
  • Erfindungsgemäß wird ein Metallfilm auf einer auf einem Substrat ausgebildeten Isolierschicht abgeschieden, und dann wird ein den atmosphärischen Druck übersteigender hydrostatischer Druck auf die Oberfläche des abgeschiedenen Metallfilms angewendet. Dies kann dementsprechend gleichmäßig den Metallfilm zur Ausbildung von Elektroden und Verbindungen, der auf dem auf dem Substrat ausgebildeten Isolierfilm abgeschieden ist, verdichten, und dies kann somit eine starke Adhäsion des Metallfilms auf dem darunterliegenden Isolierfilm sicherstellen. Somit können qualitativ hochwertige Verbindungen und Elektroden erfindungsgemäß erhalten werden.
  • Wenn der hydrostatische Druck angewendet wird, nachdem der abgeschiedene Metallfilm in ein gewünschtes Muster für eine Verbindung oder eine Elektrode ausgebildet wurde, werden die so ausgebildeten Verbindungs- und Elektrodenmuster gleichmäßig durch das hydrostatische Pressen verdichtet, wodurch mirkoskopische Defekte in den Verbindungen und Elektroden, die während der Musterbildung entstanden sind, entfernt werden können, und die Muster werden fest an dem darunterliegenden Isolierfilm haften. Somit können qualitativ hochwertige und sehr zuverlässige Verbindungen und Elektroden mit einem guten Herstellungsergebnis erzeugt werden.
  • Entsprechend einem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt wird ein den Atmosphärendruck übersteigender hydrostatischer Druck auf ein ganzes Substrat angewendet, nachdem ein Passivierungsfilm - wie etwa ein Isolierfilm - auf den auf dem Substrat mit einem daraufliegenden Isolierfilm ausgebildeten Verbindungen oder Elektroden ausgebildet wurde. Aus diesem Grund werden alle unbedeckten (exposed) Isolierfilme und Metallfilme gleichmäßig durch den hydrostatischen Druck gepreßt und somit verdichtet. Darüberhinaus können während der Musterbildung entstandene mikroskopische Defekte der Musteroberfläche durch die Anwendung des hydrostatischen Drucks wiederhergestellt werden. Diese Efekte sichern ein gutes Herstellungsergebnis für diese Verbindungen und Elektroden. Desweiteren kann die mechanische Belastung auf jeden Film bei der Anwendung des hydrostatischen Drucks verringert werden. Somit können qualitativ hochwertige und sehr zuverlässige Halbleitervorrichtungen mit gutem Herstellungsergebnis hergestellt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird nun detailliert unter Bezug auf die folgenden Ausführungsformen beschrieben.
    • Beispiel 1
  • Dieses Beispiel bezieht sich auf eine in Fig. 1 gezeigte erste erfindungsgemäße Ausführungsform, in der eine schematische Querschnittsansicht gezeigt ist, welche einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigt und die zur Erläuterung des Umrisses des Verfahrens zur Ausbildung einer verdichteten Al-Verbindung gegeben wird. Ein dünner Al-Film 13 zur Bildung von Verbindungen wird auf einem auf einem Substrat 11 ausgebildeten Isolierfilm 12 mit einem Standardverfahren zur Erzeugung einer integrierten Schaltung abgeschieden. Das Substrat 11 mit dem darauf vorgesehenen Dünnfilm 13 wird in eine Druckkammer einer Standard-Vorrichtung (nicht gezeigt) eingeführt, und ein hydrostatischer Druck 14 mit 200 MPa wird unter Verwendung von Argon als Druckmedium darauf angewendet, und das Substrat wird auf 400º C erwärmt. Der auf dem Substrat 11 ausgebildete Al-Dünnfilm 13, der unter hydrostatischem Druck wärmebehandelt wird, wird entsprechend einem Standardprozeß mit einem Muster für Verbindungen versehen und mit einem zweischichtigen Film passiviert, der SiNX/PSG enthält, und anschließend wird er einem Hochtemperatur-Belastungsmigrationstest unterzogen, um die Verbindungen bezüglich der Ausbildung von Lücken zu untersuchen, d.h. er wird auf eine Temperatur im Bereich von 450 bis 500ºC über 30 Minuten bei Atmosphärendruck erhitzt und dann abgekühlt. Im Ergebnis wurde nur eine kleine Zahl von Lücken beobachtet.
    • Beispiel 2
  • Dieses Beispiel bezieht sich auf eine zweite in den Figuren 2A und 2B gezeigte Ausführungsform, wo schematische Querschnittsansichten gezeigt sind, welche einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigen, die mit einer Barrierschicht aus Titannitrit (TiN) ausgestattet ist, und ist zur Erläuterung des Umrisses des Verfahrens zur Bildung eines Kontakts gegeben. Eine mit Verunreinigungen dotierte Region 22 vom n-Typ ist in einem Siliziumsubstrat 21 vom p-Typ entsprechend einem Standardverfahren zur Erzeugung einer integrierten Schaltung ausgebildet, und eine TiSi&sub2;-Schicht 23 ist dann selektiv auf der Oberfläche der Verunreinigungsdotierten Schicht 22 über eine Festphasenreaktion von Titan (Ti) mit Silizium gebildet. Anschließend wurde ein Isolierfilm 24 aus PSG-Glas (Phosphorsiliziumglas, P&sub2;O&sub5;/SiO&sub2;-Glas) auf dem Siliziumsubstrat 21 vom p-Typ einschließlich der mit den Verunreinigungen dotierten Schicht 22 vom N-Typ und der TiSi&sub2;-Schicht 23 entsprechend dem CVD-Verfahren abgeschieden, und Kontaktlöcher 25 wurden dann durch eine Fotoätzprozeß ausgebildet. Dann wurde ein als Barrierschicht dienender TiN-Film 26 auf dem Isolierfilm 24 einschließlich der Kontaktlöcher 25 durch einen Reaktions-Sputter-Prozeß abgelagert, bei dem Ti als Target benutzt wird.
  • Dann wurde das Substrat, das mit der darauf ausgebildeten Barrierschicht 26 ausgestattet ist, bei einem hydrostatischen Druck von 200 MPa in Stickstoffgasumgebung auf 300º über der Stunde unter Verwendung der HIP-Vorrichtung erhitzt und komprimiert. Nach dem Heiz- und Kompressionsprozeß wurde ein Al-Verbindungsmuster 27 auf der Barrierschicht 26 entsprechend einem Standardverfahren (Fig. 2B) gebildet. Nach der Ausbildung des AL-Verbindungsmuster 27 und einer Wärmebehandlung der sich daraus ergebenden Anordnung, die bei 500ºC und unter Atmosphärendruck über 30 min durchgeführt wurde, wurde ein Kontaktwiderstand zwischen der Al-Verbindung 27 und der Schicht 22 vom n-Typ und ein Revers-Leckage-Strom an dem N-P-Übergang zwischen der Schicht 22 vom N-Typ und dem Si-Substrat 21 vom p-Typ bestimmt. Im Ergebnis wurde festgestellt, daß beide jeweils nicht oberhalb der geforderten Regel lagen. Andererseits wurde zum Vergleich eine Probe erzeugt, die nicht der oben beschriebenen HIP-Behandlung ausgesetzt war, und es wurde festgestellt, daß der Reverse-Leckage-Strom an dem N-P- Übergang erhöht war, und daß somit Defekte ausgebildet waren.
    • Beispiel 3
  • Diese Beispiel bezieht sich auf eine dritte in den Figuren 3A und 3B gezeigte Ausführungsform, wo schematische Querschnittsansichten gezeigt sind, die einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Ausbildung zeigen und die zur Erläuterung des Umrisses des Prozesses zur Ausbildung einer Al-Mehrschichtverbindung gegeben sind. Ein erster Isolierfilm 32 aus PSG wurde zunächst auf einem Si-Substrat 31 entsprechend einem Standardverfahren zur Ausbildung einer integrierten Schaltung gebildet, dann wurde ein erstes Al- Verbindungsmuster 33 darauf ausgebildet, und ein zweiter Isolierfilm 32 wurde auf der oberen Oberfläche des ersten Isolierfilms 32 einschließlich der Al-Verbindungsmuster 33 ausgebildet. Ein Durchgangsloch 36 wurde in der zweiten Isolierfilm 34 so ausgebildet, daß die Spitze seiner Öffnung das erste Al-Verbindungsmuster 32 erreicht. Ein zwei ter Al-Film 35 zur Ausbildung einer zweiten Al-Verbindung wurde auf der oberen Oberfläche des zweiten Isolierfilms 34 einschließlich des Abschnitts des Durchgangslochs 36 gebildet. Das erste Al-Verbindungsmuster 33 und der zweite Al- Verbindungsabschnitt, der in das Kontaktloch 36 gefüllt ist, kommen an der Schnittstelle 37 zwischen diesen in Kontakt (Fig. 3A).
  • Bei diesem Beispiel wurde nach dem Ausbilden des Al-Flims 35 zur Ausbildung der zweiten Al-Verbindung auf dem Si-Substrat 31 ein hydrostatischer Druck von 100 MPa auf das Si- Substrat 31 angewendet, während es auf 300ºC in einer Argonumgebung unter Verwendung der HIP-Vorrichtung (nicht gezeigt) erwärmt wurde. Der erwärmte und komprimierte Al-Film 35, wurde mit einem in Fig. 3B gezeigtes Muster 35' für die zweite Ebene der Al-Verbindung versehen, und ein dritter Isolierfilm 38 wurde auf der mit Muster versehenen zweiten Verbindungsebene abgelagert, um eine Zweipegel-Verbindung zu schaffen.
  • Bei diesem Beispiel wurde die Schnittstelle 37 zwischen der Al-Verbindung der ersten Schicht und er Al-Verbindung der zweiten Schicht am Boden des Durchgangslochs 36 durch die Wirkung des hydrostatischen Drucks in der Größe von 100 MPa gebrochen und verschwand aufgrund des Wachsens kristalliner Körner. Auf diese Art war der Widerstand gegenüber Belastungsmigration und Elektromigration am Durchgangsloch verbessert. Zusätzlich wurde die Dichte der Al-Verbindungsfilme verbessert. Somit wurde der Widerstand der Verbindung gegen Migration in ähnlicher Weise verbessert.
  • Bei den zweiten und dritten vorher beschriebenen Ausführungsformen wurde Al als Material für die Verbindungen verwendet, aber Al-basierte Legierungen, wie Al-Si und Al-Si- Cu, können in ähnlicher Weise stattdessen verwendet werden.
    • Beispiel 4
  • Dieses Beispiel bezieht sich auf eine in Fig. 4 gezeigte vierte Ausführungsform, wo eine schematische Querschnittsansicht gezeigt ist, die ein Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigt und für die Erläuterung des Umrisses des Verfahrens zur Ausbildung einer verdichteten Al-Verbindung gegeben ist. Ein Isolierfilm 42 wurde auf der Oberfläche eines Substrats 41 ausgebildet, und dann wurde ein Muster 43 für Al-Verbindungen auf dem Isolierfum 42 entsprechend einem Standardverfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung ausgebildet. Anschließend wurde das mit dem Isolierfilm 42 und dem Muster 43 versehene Substrat der HIP-Behandlung ausgesetzt, die bei einem hydrostatischen Druck von 200 MPa in einer Argonumgebung und bei 600ºC unter Verwendung einer HIP-Vorrichtung (nicht gezeigt) ausgeführt wurde, und dann wurden die HIP-behandelten Zwichenverbindungen mit einem Passivierungsfilm aus SiNx (nicht gezeigt) mit einem Standardverfahren abgedeckt.
  • Die resultierende Anordnung wurde dem Hochtemperatur-Belastungsmigrationstest unterzogen, um die Verbindungen bezüglich der Ausbildung von Lücken zu untersuchen, indem die Anordnung auf eine Temperatur im Bereich von 450 bis 500ºC unter Atmosphärendruck über 30 Minuten erwärmt und dann abkühlt wurde. Im Ergebnis wurde nur eine geringe Anzahl von Lücken bei den Verbindungen beobachtet.
    • Beispiel 5
  • Dieses Beispiel bezieht sich auf eine in Fig. 5 gezeigte fünfte Ausführungsform, wo eine schematiche Querschnitsansicht gezeigt ist, die einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigt und zur Erläuterung des Umrisses des Verfahrens zur Ausbildung einer Polizid-Verbindung oder eines Gates gegeben ist, welche eine 2-Schicht- Struktur mit einer Wolfram-Silizid-Schicht und einer polykristallinen Siliziumschicht enthält. Ein Isolierfilm 52 aus PSG wurde auf der oberen Oberfläche eines Si-Substrats 41 mit einem CVD-Prozeß abgeschieden. Ein Film 53 aus polykristallinem Silizium zur Ausbildung von Verbindungen wurde auf der oberen Oberfläche des PSG-Isolierfilms durch einen CVD-Prozeß ausgebildet, ein Film 54 aus Wolframsilizid wurde für die Ausbildung von Verbindungen dann auf dem polykristallinen Siliziumfilm 53 in einem Sputterprozeß ausgebildet, und diese Filme wurden in ein gewünschtes Muster geformt, um Polyzide-Verbindungen und Gates zu liefern. Anschließend wurde das mit den Polyzid-Verbindungen darauf versehene Substrat 51 der HIP-Behandlung unterzogen, die bei einem hydrostatischen Druck von 200 MPa über eine Stunde in Argonumgebung bei 300ºC unter Verwendung der HIP- Vorrichtung ausgeführt wurde. Dann wurde es bei 900ºC unter Atmosphärendruck über 30 Minuten behandelt, und ein Passivierungsfilm - jeweils aus PSG, BPSG, SiO&sub2;, SiON und SiNx- Filmen - wurde darauf angewendet (nicht gezeigt), um die Anordnungen zu vervollständigen.
  • Die in diesen Beispielen gebildete Polyzid-Verbindung blättert nicht ab oder delaminiert nicht bei der Wärmebehandlung von 900ºC, auch wenn die Verbindungen ein Muster einer großen Fläche enthalten. Es wurde jedoch ein Delaminieren des Musters mit einer großen Fläche bei der Polyzid-Verbindung beobachtet, die entsprechend einem bekannten Verfahren hergestellt wurde, bei dem die HIP-Behandlung nicht ausgeführt wurde.
    • Beispiel 6
  • Dieses Beispiel betrifft eine in den Figuren 6A und 6B gezeigte sechste Ausführungsform, wo schematische Querschnittsansichten gezeigt sind, die ein Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigen und zur Erläuterung des Umrisses des Verfahrens zur Ausbildung einer A- Mehrschichtverbindung gegeben sind. Entsprechend einem Standardverfahren zur Herstellung einer integrierten Schaltung wurde auf einem Si-Substrat 61 ein erster Isolierfilm 62 aus PSG gebildet, dann wurde ein Al-Verbindungsmuster 63 eines ersten Pegels auf der oberen Oberfläche des ersten Isolierfilms 62 ausgebildet, und ein zweiter Isolierfilm 62 wurde auf der oberen Oberfläche des ersten Isolierfilms 62 einschließlich des Al-Verbindungsmusters 63 des ersten Pegels ausgebildet. Ein Durchgangsloch 66 wurde in dem zweiten Isolierfilm 64 ausgebildet, so daß die Spitze dieser Öffnung das Al-Verbindungsmuster 63 des ersten Pegels erreichte. Ein Al-Verbindungsmuster 65 eines zweiten Pegels wurde auf der oberen Oberfläche des zweiten Isolierfilms 64 einschließlich des Abschnitts des Durchgangslochs 66 ausgebildet. Das A1-Verbindungsmuster 63 des ersten Pegels und der Al-Verbindungsabschnitt des zweiten Pegels, der in das Durchgangsloch 66 gefüllt ist, kommen an der Schnittstelle 67 zwischen ihnen in Kontakt (Fig. 6A).
  • Bei diesem Beispiel wurde nach dem Ausbilden des Musters der Al-Verbindung 65 des zweiten Pegels auf dem Si-Substrat 61 ein hydrostatischer Druck von 200 MPa auf das Si-Substrat 61 angewendet, während es auf 300ºC in einer Argonumgebung unter Verwendung der HIP-Vorrichtung (nicht gezeigt) erwärmt wurde. Wie in Fig. 6B gezeigt ist, verschwindet die Grenzfläche 67, die zwischen der Al-Verbindung 63 der ersten Schicht und der Al-Verbindung der zweiten Schicht besteht, sicher aufgrund des Wachsens von kristallinen Körnern. Dann wurde ein Passivierungsfilm jeweils aus PSG-, BPSG, SiO&sub2;-, SiON- und SiNx-Filmen darauf angewendet (nicht gezeigt), um das fertige Produkt zu ergeben.
  • Bei einer herkömmlich hergestellten Vorrichtung verschwand die Grenzfläche 67, die zwischen der Al-Verbindung 63 des ersten Pegels und der Al-Verbindung 65 des zweiten Pegels gebildet ist, nicht immer, und sie ist ein Grund für Belastungsmigration und Elektromigration am Durchgangslochteil, aber bei dieser Ausführungsform verschwand die Grenzfläche 67, wie es vorangehend erwähnt wurde, und deshalb ist die Widerstandsfähigkeit gegenüber Belastungsmigration und Elektromigration am Durchgangsloch in großem Ausmaß verbessert. Zusätzlich wurde auch die Dichte der Al-Verbindung verbessert, und die Stabilität der Oberfläche derselben wurde ebenfalls verbessert. Die Widerstandsfähigkeit der Verbindung gegenüber Migration war dementsprechend verbessert.
    • Beispiel 7
  • Dieses Beispiel bezieht sich auf eine in Fig. 7 gezeigte siebte Ausführungsform, wo eine schematische Querschnittsansicht gezeigt ist, welche einen Teil einer Halbleitervorrichtung bei der Herstellung zeigt und zur Erläuterung des Umrisses des Verfahrens zur Ausbildung von PSG- und Siliziumnitrit-Isolierfilmen auf einer Al-Verbindung gegeben ist. Ein Siliziumoxidfilm 72 als ein Isolierfilm wurde auf einem Siliziumsubstrat 71 durch das CVD-Verfahren abgeschieden, und eine Al-Verbindung 73 wurde darauf ausgebildet. Dann wurde ein PSG-Film 74 als Passivierungsfilm auf dem Siliziumoxidfilm 72 einschließlich der Al-Verbindung 73 durch das CVD-Verfahren abgelagert. Das Siliziumsubstrat, auf dem der Siliziumoxidfilm 72, die Al-Verbindung 73 und der PSG-Film 74 als Passivierungsfilm ausgebildet wurden, wurde über eine Stunde bei 400º in Argongasumgebung bei einem hydrostatischen Druck von 200 MPA der HIP- Behandlung ausgesetzt. Dann wurde ein SiNx-Film 75 als weiterer Passivierungsfilm auf diesem HIP-behandelten PSG-Film 74 durch das Plasmaanreicherungs-CVD-Verfahren abgelagert. Anschließend wurde das Substrat bei 475º über 30 Minuten bei Atmosphärendruck wärmebehandelt, um die Rate der Lükkenbildung aufgrund der Belastungsmigration zu bestimmen.
  • Die Al-Verbindung dieser Ausführungsform zeigte keine Lükkenbildung. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren Verbindungen liefern, die eine sehr hohe Zuverlässigkeit haben.
  • Im Gegensatz dazu wurde ein große Menge Lücken aufgrund der Belastungsmigration in den Al-Verbindungen gefunden, die mit dem bekannten Verfahren hergestellt wurden, bei dem die Anwendung hydrostatischen Druckes nicht stattgefunden hat.
  • Bei dieser Ausführungsform ist die Verbindung aus Aluminium, aber sie kann auch aus einer auf Aluminium beruhenden Legierungen wie Al-Si und Al-Si-Cu-Legierungen sein. Zusätzlich werden PSG und SiNx als Isoliermaterial für den Passivierungsfilm verwendet, aber es ist auch möglich, andere Materialien wie BPSG, SiO&sub2; und SiON zu verwenden.
  • Als nächstes wird die siebte Ausführungsform detaillierter unter Bezug auffolgendes konkretes Beispiel erläutert, aber die Ausführungsform ist auf keinen Fall auf das folgende spezielle Beispiel und Beschreibung beschränkt.
  • Ein SiO&sub2;-Isolierfilm mit einer Dicke von 0,5 µm wurde auf einem Si-Substrat mittels dem CVD-Verfahren gebildet, dann wurde eine Al-Verbindungsschicht mit einer Dicke von 0,5 µm auf dem Isolierfilm abgelagert, und die Al-Verbindungsschicht wurde in ein gewünschtes Muster geformt, um eine Al-Verbindung zu bilden. Dann wurde ein PSG-Film mit 0,3 µm Dicke auf der gesamten Oberfläche des SiO&sub2;-Isolierfilms einschließlich der Al-Verbindung mittels CVD-Verfahren abgelagert. Das Substrat mit dem darauf vorgesehenen PSG-Film wurde einer HIP-Behandlung ausgesetzt. Die Bedingung für diese Behandlung sind ein Druck von 200 MPa, eine Heiztemperatur von 400ºC und eine Heizzeit von einer Stunde in Argongasumgebung.
  • Bei diesem Beispiel wurden zwei Arten von Al-Verbindungen gebildet, und jede von ihnen hatte eine Länge von 70µm und eine Breite von 1,05; 1,4; 2,1 oder 4,2µm. Neun Verbindungen werden für jede Art Al-Verbindung gebildet. Nach der HIP-Behandlung wurde ein SiNx-Film durch plasmaangereicherte CVD-Verfahren abgelagert. Dann wird der Belastungsmigrationstest ausgeführt. Dieser Test schließt ein Tempern der Probe bei Temperaturen von 450, 500 und 550º für 30 Minuten in einer Stickstoffgasumgebung ein. Im Ergebnis wurden keine Lücken beobachtet, unabhängig von der Breite der Verbindung und der Tempertemperatur.
    • Beispiel 8
  • Die gleichen im Beispiel 6 verwendeten Prozeduren wurden wiederholt, bis der PSG-Film 74 als Passivierungsfilm auf dem Substrat 31 mit dem Siliziumoxidfilm 72 und der Al-Verbindung 73 ausgebildet war. In diesem Beispiel wurde unmittelbar darauf der SiNx-Film 75 als weiterer Passivierungsfilm auf dem PSG-Film 74 mittels plasmaangereichertem CVD- Verfahren gebildet.
  • Nach dem Ablagern des SiNx-Films 75 wurde das Siliziumsubstrat 11 bei 400ºC über eine Stunde in einer Argongasumgebung bei einem hydrodstatischen Druck von 300 MPa unter Verwendung einer HIP-Vorrichtung komprimiert, wie in Beispiel 7.
  • Bei diesem Beispiel wurde das Substrat in ähnlicher Weise bei 475º über 30 Minuten unter atmosphärischem Druck wärmebehandelt, um die Rate der Lückenbildung aufgrund der Belastungsmigration zu bestimmen. Die Al-Verbindungen dieser Ausführungsform zeigten eine extrem geringe Rate an Lückenbildung im Vergleich mit jenen, die durch das bekannte Verfahren hergestellt wurden, wie es im Beispiel 7 diskutiert wurde. Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren Verbindungen schaffen, die eine sehr hohe Zuverlässigkeit haben.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Metallfilm auf einem auf einem Substrat gebildeten Isolierfilm abgeschieden, oder Verbindungen oder Elektroden werden darauf ausgebildet, und dann wird der ausgebildete Metallfilm, die Verbindungen oder Elektroden durch Anwendung eines hydrostatischen Drucks oberhalb des atmosphärischen Drucks komprimiert. Dementsprechend ermöglicht es das erfindungsgemäße Verfahren, qualitativ hochwertige Verbindungen oder Elektroden für Halbleitervorrichtungen mit einem hohen Produktionsergebnis im Vergleich mit jenen herzustellen, die entsprechend dem bekannten Verfahren hergestellt wurden, in dem die HIP-Behandlung nicht ausgeführt wurde.
  • Desweiteren wird erfindungsgemäß ein Passivierungsfilm, wie ein Schutzfilm oder ein Isolierfilm, auf einem Elektroden- oder Verbindungsmuster, das auf einem Substrat mit einem Isolierfilm ausgebildet ist, ausgebildet und dann das ganze Substrat mit den darauf ausgebildeten Passivierungsfilm durch Anwendung eines hydrostatischen Drucks oberhalb des atmosphärischen Drucks komprimiert. Dementsprechend haben die erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen und Elektroden für Halbleitervorrichtungen eine hohe Dichte und gute Adhäsion sowie hohe Zuverlässigkeit und hohe Qualität im Vergleich mit jenen, die nach dem bekannten Verfahren hergestellt wurden.
  • Wie vorangehend detailliert beschrieben wurde, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Verbesserung der Dichte und Adhäsion von Metallfilmen zur Ausbildung von Verbindungen oder Elektroden und auch Isolierfilmen und somit die Herstellung von Halbleitervorrichtungen, die mit qualitativ hochwertigen Elektroden und Verbindungen ausgestattet sind, mit relativ niedrigen Kosten im Vergleich zu dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Halbleitervorrichtungen.

Claims (10)

1. Verfahren der Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit den Schritten Abscheiden eines Films aus Metall, Silizium, Siliziden von Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Kobalt, Nickel, Platin oder Palladium oder einer Kombination von zumindest zweien von ihnen oder TiN zur Ausbildung von Verbindungen oder Elektroden auf einem Isolierfilm (12, 24, 32, 42, 52, 62) , der äuf einem Substrat (11, 21, 31, 41, 51, 61) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach Ausbildung der Verbindungen oder Elektroden auf dem Isolierfilm hydrostatischer Druck an die Oberfläche der Vorrichtung angelegt wird, um die Haftfähigkeit der Verbindungen oder Elektroden an dem Isolierfilm zu erhöhen.
2. Verfahren der Herstellung einer Halbleitervorrichtung mit den Schritten Ausbilden eines Isolierfilms (72) auf einem Substrat (71), Abscheiden eines Films aus Metall, Silizium, Siliziden von Titan, Zirkonium, Hafnium, Vanadium, Tantal, Chrom, Molybdän, Wolfram, Eisen, Kobalt, Nickel, Platin oder Palladium oder irgendeiner Kombination von zumindest zwei von ihnen zur Ausbildung von Verbindungen oder Elektroden (73) auf dem Isolierfilm und Ausbilden eines Passivierungsfilms (74) auf den gebildeten Verbindungen oder Elektroden, gekennzeichnet durch Anlegen von hydrostatischem Druck, der atmosphärischen Druck überschreitet, an die Oberfläche des Passivierungsfilms, um die Haftfähigkeit des Passivierungsfilms an den gebildeten Verbindungen oder Elektroden zu erhöhen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der hydrostatische Druck nicht geringer als 100 MPa ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Metallfilm aus Aluminium, Chrom, Kupfer, Platin, Gold, Titan, Zirkon, Molybdän, Wolfram oder Tantal oder Legierungen daraus gebildet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Halbleitervorrichtung eine Anzahl von Verbindungsschichten aufweist, wobei die Anzahl von Verbindungsschichten zunächst gebildet werden und dann der hydrostatische Druck an die resultierende Anordnung angelegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Halbleitervorrichtung eine Anzahl von Verbindungsschichten aufweist und der hydrostatische Druck jedesmal angelegt wird, wenn ein Metallfilm oder ein Muster einer Verbindung oder einer Elektrode in einer oder mehreren der Anzahl van Verbindungsschichten ausgebildet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Halbleitervorrichtung eine Anzahl von Verbindungsschichten aufweist und die Anlegung des hydrostatischen Druckes jedesmal dann erfolgt, wenn ein Passivierungsfilm auf den Mustern der Verbindungen oder den Mustern der Elektroden gebildet wird, die durch Strukturierung des Metallfilms gebildet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der hydrostatische Druck über ein Druckmedium aus einem Gas oder einer Flüssigkeit angelegt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der hydrostatische Druck nicht geringer ist als 100 MPa und wobei das Druckmedium Argongas, Stickstoffgas, Sauerstoffgas oder eine Mischung dieser Gase ist.
10. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Anlegung des hydrostatischen Druckes zunächst begonnen wird und wobei dann während des Pressens oder nach dem Ansteigen des Druckes auf einen gewünschten Pegel eine Aufheizung begonnen wird.
DE69219529T 1991-08-06 1992-08-05 Verfahren zum Aufbringen einer Metall- oder Passivierenschicht mit hoher Haftung über einem isolierten Halbleitersubstrat Expired - Fee Related DE69219529T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19632291 1991-08-06
JP19632391 1991-08-06
JP19632491 1991-08-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69219529D1 DE69219529D1 (de) 1997-06-12
DE69219529T2 true DE69219529T2 (de) 1997-12-11

Family

ID=27327227

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69219529T Expired - Fee Related DE69219529T2 (de) 1991-08-06 1992-08-05 Verfahren zum Aufbringen einer Metall- oder Passivierenschicht mit hoher Haftung über einem isolierten Halbleitersubstrat

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5308792A (de)
EP (1) EP0526889B1 (de)
DE (1) DE69219529T2 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9224260D0 (en) * 1992-11-19 1993-01-06 Electrotech Ltd Forming a layer
US5434107A (en) * 1994-01-28 1995-07-18 Texas Instruments Incorporated Method for planarization
GB9402486D0 (en) * 1994-02-09 1994-03-30 Electrotech Ltd Forming a layer
US5547902A (en) * 1995-01-18 1996-08-20 Advanced Micro Devices, Inc. Post hot working process for semiconductors
EP0793268A3 (de) * 1995-05-23 1999-03-03 Texas Instruments Incorporated Verfahren zum Füllen von Löchern in einer Halbleiteranordnung
KR0172000B1 (ko) * 1995-08-11 1999-05-01 이대원 전도성 잉크를 이용한 반도체 패키지용 기판의 제조방법
US5667879A (en) * 1995-09-13 1997-09-16 Honeywell Inc. TaN/NiFe/TaN anisotropic magnetic sensor element
US5712207A (en) * 1996-02-29 1998-01-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Profile improvement of a metal interconnect structure on a tungsten plug
US6060386A (en) * 1997-08-21 2000-05-09 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for forming features in holes, trenches and other voids in the manufacturing of microelectronic devices
US5930587A (en) * 1997-08-27 1999-07-27 Lucent Technologies Stress migration evaluation method
US6218277B1 (en) 1998-01-26 2001-04-17 Texas Instruments Incorporated Method for filling a via opening or contact opening in an integrated circuit
US6757971B2 (en) * 2001-08-30 2004-07-06 Micron Technology, Inc. Filling plugs through chemical mechanical polish
US6903000B2 (en) * 2001-12-28 2005-06-07 Texas Instruments Incorporated System for improving thermal stability of copper damascene structure
US20050178037A1 (en) * 2004-02-11 2005-08-18 Steven Kunreuther Hangtags for use with an automatic tag attacher/printer
JP4205734B2 (ja) * 2006-05-25 2009-01-07 エルピーダメモリ株式会社 半導体装置の製造方法
JP4920342B2 (ja) * 2006-08-24 2012-04-18 浜松ホトニクス株式会社 シリコン素子の製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4171996A (en) * 1975-08-12 1979-10-23 Gosudarstvenny Nauchno-Issledovatelsky i Proektny Institut Redkonetallicheskoi Promyshlennosti "Giredmet" Fabrication of a heterogeneous semiconductor structure with composition gradient utilizing a gas phase transfer process
JPS55132055A (en) * 1979-03-30 1980-10-14 Nec Corp Mos integrated circuit
US4551908A (en) * 1981-06-15 1985-11-12 Nippon Electric Co., Ltd. Process of forming electrodes and interconnections on silicon semiconductor devices
US4558507A (en) * 1982-11-12 1985-12-17 Nec Corporation Method of manufacturing semiconductor device
JPS6051700A (ja) * 1983-08-31 1985-03-23 Toshiba Corp シリコン結晶体の接合方法
US4585491A (en) * 1983-09-02 1986-04-29 Xerox Corporation Wavelength tuning of quantum well lasers by thermal annealing
JPS61224417A (ja) * 1985-03-29 1986-10-06 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPH0797601B2 (ja) * 1987-06-10 1995-10-18 富士通株式会社 絶縁層の形成方法
US4939101A (en) * 1988-09-06 1990-07-03 General Electric Company Method of making direct bonded wafers having a void free interface
US5011793A (en) * 1990-06-19 1991-04-30 Nihon Shinku Gijutsu Kabushiki Kaisha Vacuum deposition using pressurized reflow process

Also Published As

Publication number Publication date
DE69219529D1 (de) 1997-06-12
US5308792A (en) 1994-05-03
EP0526889A2 (de) 1993-02-10
EP0526889B1 (de) 1997-05-07
EP0526889A3 (en) 1993-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69219529T2 (de) Verfahren zum Aufbringen einer Metall- oder Passivierenschicht mit hoher Haftung über einem isolierten Halbleitersubstrat
DE4200809C2 (de) Verfahren zur Bildung einer metallischen Verdrahtungsschicht in einem Halbleiterbauelement
DE3853392T2 (de) Verbindungsstruktur eines Halbleiterbauelementes und Verfahren zu ihrer Herstellung.
DE69534636T2 (de) Halbleitervorrichtung und deren Herstellungsverfahren
DE69215926T2 (de) Verfahren zum Herstellen einer Halbleiteranordnung, wobei ein selbstregistrierendes Kobalt- oder Nickelsilizid gebildet wird
EP0269095B1 (de) Integrierte Halbleiterschaltung mit mindestens zwei aus Aluminium oder einer Aluminium-Verbindung bestehenden Metallisierungsebenen sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3856021T2 (de) Mehrschichtverbindung für integrierte Schaltungsstruktur mit zwei oder mehreren metallischen Leiterschichten und Verfahren zum Herstellen derselben
DE3781312T2 (de) Verfahren zur haftung einer schicht aus einem metall mit hohem schmelzpunkt auf einem substrat.
EP0024572B1 (de) Elektrisch leitender Kontakt- oder Metallisierungsaufbau für Halbleitersubstrate
DE69031903T2 (de) Verfahren zum Herstellen von Zwischenschicht-Kontakten
DE69102851T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Ti/TiN/Al Kontaktes unter Benutzung eines reaktiven Zerstäubungsprozesses.
DE3784124T2 (de) Selbstjustierter, intern beweglicher ionengetter fuer mehrschichtmetallisierung auf integrierten schaltkreisen.
DE19641777C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines Sensors mit einer Metallelektrode in einer MOS-Anordnung
DE4222142A1 (de) Halbleiterbauelement mit einer verdrahtungsschicht und verfahren zu dessen herstellung
DE69015564T2 (de) Vollverdiefte verbindungsstruktur mit titanium/wolfram und selektivem cvd-wolfram.
EP0002703B1 (de) Verfahren zum Herstellen von dünnen metallisch leitenden Streifen auf Halbleitersubstraten und damit hergestellte metallisch leitende Streifen
DE60126207T2 (de) Halbleitervorrichtung und verfahren zu deren herstellung
DE19515564B4 (de) Elektrode für ein Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung derselben
DE69922617T2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung
EP0199078A1 (de) Integrierte Halbleiterschaltung mit einer aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehenden Kontaktleiterbahnebene und einer als Diffusionsbarriere wirkenden Tantalsilizidzwischenschicht
DE3414781A1 (de) Vielschicht-verbindungsstruktur einer halbleitereinrichtung
DE19608208A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Metallzwischenverbindungen in Halbleitereinrichtungen
EP0207486B1 (de) Integrierte MOS-Transistoren enthaltende Schaltung mit einer aus einem Metall oder Metallsilizid der Elemente Tantal oder Niob bestehenden Gatemetallisierung sowie Verfahren zur Herstellung dieser Gatemetallisierung
DE3346239C2 (de)
DE2516393A1 (de) Verfahren zum herstellen von metall- oxyd-halbleiter-schaltungen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee