JPH065733B2 - 集積回路デバイスおよびその製造方法 - Google Patents
集積回路デバイスおよびその製造方法Info
- Publication number
- JPH065733B2 JPH065733B2 JP60503249A JP50324985A JPH065733B2 JP H065733 B2 JPH065733 B2 JP H065733B2 JP 60503249 A JP60503249 A JP 60503249A JP 50324985 A JP50324985 A JP 50324985A JP H065733 B2 JPH065733 B2 JP H065733B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- silicide
- region
- barrier layer
- titanium carbonitride
- 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 - Lifetime
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 28
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 24
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- 229910021332 silicide Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 16
- FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N silicide(4-) Chemical compound [Si-4] FVBUAEGBCNSCDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 7
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 3
- ZXEYZECDXFPJRJ-UHFFFAOYSA-N $l^{3}-silane;platinum Chemical compound [SiH3].[Pt] ZXEYZECDXFPJRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N bis($l^{2}-silanylidene)molybdenum Chemical compound [Si]=[Mo]=[Si] YXTPWUNVHCYOSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical group [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- 229910021344 molybdenum silicide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021339 platinum silicide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021341 titanium silicide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 2
- WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N tungsten disilicide Chemical compound [Si]#[W]#[Si] WQJQOUPTWCFRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910021342 tungsten silicide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 5
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N trimethyl(1,1,2,2,2-pentafluoroethyl)silane Chemical compound C[Si](C)(C)C(F)(F)C(F)(F)F MTPVUVINMAGMJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/41—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
- H01L23/532—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body characterised by the materials
- H01L23/53204—Conductive materials
- H01L23/53209—Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides
- H01L23/53214—Conductive materials based on metals, e.g. alloys, metal silicides the principal metal being aluminium
- H01L23/53223—Additional layers associated with aluminium layers, e.g. adhesion, barrier, cladding layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は集積回路デバイス、より詳細には金属酸化物半
導体（ＭＯＳ）タイプのデバイスに使用される金属化構
造に関する。
導体（ＭＯＳ）タイプのデバイスに使用される金属化構
造に関する。
ＭＯＳデバイスに対する幾つかの金属化構造ではデバイ
スに対する悪影響を防ぐ目的で拡散バリア層が使用され
ている。例えば、シリコン（あるいはケイ化物）層とこ
れを覆うアルミニウム層との間にケイ素とアルミニウム
あるいはケイ化物とアルミニウムの相互作用を防止する
目的で拡散バリア層が提供される。こうして、金属化層
による悪影響、例えば、デバイス内に含まれる浅い接合
領域への浸透あるいは短絡が起こされることが回避され
る。
スに対する悪影響を防ぐ目的で拡散バリア層が使用され
ている。例えば、シリコン（あるいはケイ化物）層とこ
れを覆うアルミニウム層との間にケイ素とアルミニウム
あるいはケイ化物とアルミニウムの相互作用を防止する
目的で拡散バリア層が提供される。こうして、金属化層
による悪影響、例えば、デバイス内に含まれる浅い接合
領域への浸透あるいは短絡が起こされることが回避され
る。
従来、ジャーナル オブ アプライド フイジクス（Jo
urnal of Applied Physics）、Vol.５４．No.６、１９
８３年６月発行、ページ３１９５−３１９９、及びアプ
ライド フイジクス レターズ（Applied Physics Lett
ers）、Vol.３６．No.６、１９８０年３月１５日発行、
ページ４５６−４５８に説明のごとく、前述のＭＯＳデ
バイス内の拡散バリア層を形成する物質として窒化チタ
ンあるいは炭化チタンなどが提案されている。しかし、
実用上は、これら物質は、例えば、割れ、はがれ、乏し
い段包囲といつた特性を示し、高品質デバイスにこれら
を含むことには問題がある。このため改良されたバリア
層が必要とされている。
urnal of Applied Physics）、Vol.５４．No.６、１９
８３年６月発行、ページ３１９５−３１９９、及びアプ
ライド フイジクス レターズ（Applied Physics Lett
ers）、Vol.３６．No.６、１９８０年３月１５日発行、
ページ４５６−４５８に説明のごとく、前述のＭＯＳデ
バイス内の拡散バリア層を形成する物質として窒化チタ
ンあるいは炭化チタンなどが提案されている。しかし、
実用上は、これら物質は、例えば、割れ、はがれ、乏し
い段包囲といつた特性を示し、高品質デバイスにこれら
を含むことには問題がある。このため改良されたバリア
層が必要とされている。
発明の要約 本発明においては炭窒化チタンから構成される改良され
た拡散バリア層が提供される。一例として、この層は化
学蒸着法（ＣＶＤ）プロセスによつて形成される。こう
して形成された炭窒化チタン層は優れたバリア特性を示
するに加えて、低応力、順応的な段包囲、及び比較的低
い抵抗率を持つことを特徴とする。
た拡散バリア層が提供される。一例として、この層は化
学蒸着法（ＣＶＤ）プロセスによつて形成される。こう
して形成された炭窒化チタン層は優れたバリア特性を示
するに加えて、低応力、順応的な段包囲、及び比較的低
い抵抗率を持つことを特徴とする。
図面の簡単な説明 図面は本発明を具現する一例としてＭＯＳ集積回路デバ
イスの一部の断面図である。
イスの一部の断面図である。
詳細な説明 図面に示される半導体デバイスの部分は標準のｎ＋型の
ソースあるいはドレン領域１４を含むｐ−型シリコン領
域１２を持つシリコン本体１０を含む。デバイスによつ
ては、p-n+接合の深さｄは本体１０の表面からたつた１
０００から３０００オングストローム程度とされる。
ソースあるいはドレン領域１４を含むｐ−型シリコン領
域１２を持つシリコン本体１０を含む。デバイスによつ
ては、p-n+接合の深さｄは本体１０の表面からたつた１
０００から３０００オングストローム程度とされる。
一例として、本体１０上にソースあるいはドレン領域１
４を覆う耐熱金属ケイ化物の層１６が含まれる。一例と
して、層１６は約８００から１０００オングストローム
の厚さとされ、ケイ化コバルト、ケイ化タンタル、ケイ
化チタン、ケイ化プラチナ、ケイ化パラジウム、ケイ化
モリブデン、あるいはいケイ化タングステンから構成さ
れる。ＭＯＳデバイスにおいて高導電性コンタクト及び
相互接続を達成するためにシリコン上にこれらケイ化物
が使用されることは周知のことである。
４を覆う耐熱金属ケイ化物の層１６が含まれる。一例と
して、層１６は約８００から１０００オングストローム
の厚さとされ、ケイ化コバルト、ケイ化タンタル、ケイ
化チタン、ケイ化プラチナ、ケイ化パラジウム、ケイ化
モリブデン、あるいはいケイ化タングステンから構成さ
れる。ＭＯＳデバイスにおいて高導電性コンタクト及び
相互接続を達成するためにシリコン上にこれらケイ化物
が使用されることは周知のことである。
図面にはさらに個々の約１０，０００オングストローム
の厚さを持つ領域１８及び２０を含むリンをドープされ
た二酸化ケイ素の従来のパターン化された誘電層が示さ
れる。この誘電層を貫通して形成される開口部を通じて
高導電性コンタクト及び相互接続が実現される。この方
法によつて、ソースあるいはドレン領域１４及びデバイ
スの他の部分（図示なし）への電気接続が達成される。
の厚さを持つ領域１８及び２０を含むリンをドープされ
た二酸化ケイ素の従来のパターン化された誘電層が示さ
れる。この誘電層を貫通して形成される開口部を通じて
高導電性コンタクト及び相互接続が実現される。この方
法によつて、ソースあるいはドレン領域１４及びデバイ
スの他の部分（図示なし）への電気接続が達成される。
ソースあるいはドレン領域１４への電気接続は標準の導
電性物質、例えば、約０．７から１マイクロメートル
（μm）の厚さのアルミニウムから構成されるパターン
化された層２２を含む金属化構造によつて実現される。
アルミニウム層２２とケイ化物層１６の間には本発明に
従つて形成される拡散バリア層２４が存在する。
電性物質、例えば、約０．７から１マイクロメートル
（μm）の厚さのアルミニウムから構成されるパターン
化された層２２を含む金属化構造によつて実現される。
アルミニウム層２２とケイ化物層１６の間には本発明に
従つて形成される拡散バリア層２４が存在する。
好ましくは、このバリア層２４は、例えば、以下に説明
の化学蒸着法（ＣＶＤ）ステップによつて形成される炭
窒化チタンから構成される。当該層２４は例えば１００
０オングストロームの厚さである。このような層はケイ
素とアルミニウム及びケイ化物とアルミニウムが図示さ
れるＭＯＳデバイス内で相互作用するのを防止あるいは
大きく減少するために有利なバリアを与える。
の化学蒸着法（ＣＶＤ）ステップによつて形成される炭
窒化チタンから構成される。当該層２４は例えば１００
０オングストロームの厚さである。このような層はケイ
素とアルミニウム及びケイ化物とアルミニウムが図示さ
れるＭＯＳデバイス内で相互作用するのを防止あるいは
大きく減少するために有利なバリアを与える。
炭窒化チタン層２４は比較的高い温度、及び従来のＭＯ
Ｓデバイスの製造工程において遭遇される他の処理条件
によつて影響を受けない熱的に安定な抵抗の低い物質で
ある。さらにこの物質は、下側の層に対する良好な段包
囲を示し、またアルミニウムをパターン化するために通
常に使用される標準プロセスによつてエッチングするこ
とが可能である。
Ｓデバイスの製造工程において遭遇される他の処理条件
によつて影響を受けない熱的に安定な抵抗の低い物質で
ある。さらにこの物質は、下側の層に対する良好な段包
囲を示し、またアルミニウムをパターン化するために通
常に使用される標準プロセスによつてエッチングするこ
とが可能である。
本発明は各種の他の構造にも有効である。
例えば、層２４は、ケイ化物層１６のかわりにタングス
テンの層が使用される構造内のバリアとして有効であ
る。さらに、層２４は、本体１０とアルミニウム層２２
の間にバリアを形成するためにシリコン本体１０の表面
上に炭窒化チタン層２４が直接に被着されるような構造
内のバリアとしても有効である。
テンの層が使用される構造内のバリアとして有効であ
る。さらに、層２４は、本体１０とアルミニウム層２２
の間にバリアを形成するためにシリコン本体１０の表面
上に炭窒化チタン層２４が直接に被着されるような構造
内のバリアとしても有効である。
接触される下側の半導体材質が比較的厚くドープされた
ポリシリコン層から構成される場合はアルミニウムに対
する拡散バリアが必要である。ここに説明の炭窒化チタ
ン物質はこの目的にも適する。さらに、ポリシリコン上
にドープされたケイ化物を含む複合ゲート金属化構造に
おいては、このケイ化物とポリシリコンの間に介在する
炭窒化チタンはポリシリコンからケイ化物層への望まし
くないドーパントの拡散を防ぐのに有効である。
ポリシリコン層から構成される場合はアルミニウムに対
する拡散バリアが必要である。ここに説明の炭窒化チタ
ン物質はこの目的にも適する。さらに、ポリシリコン上
にドープされたケイ化物を含む複合ゲート金属化構造に
おいては、このケイ化物とポリシリコンの間に介在する
炭窒化チタンはポリシリコンからケイ化物層への望まし
くないドーパントの拡散を防ぐのに有効である。
状況によっては、バリア層２４と層２４の下側の領域と
の間に導電性の粘着促進剤が提供される。一例として、
図面においては、バリア層２４と下側の層１６の間に粘
着促進層２５が示される。一例として、被着されたチタ
ニウムの１００オングストロームの厚さの層がこの粘着
促進剤として有効に機能する。
の間に導電性の粘着促進剤が提供される。一例として、
図面においては、バリア層２４と下側の層１６の間に粘
着促進層２５が示される。一例として、被着されたチタ
ニウムの１００オングストロームの厚さの層がこの粘着
促進剤として有効に機能する。
一例として、炭窒化チタン層を形成するための開始物質
として周知の市販のTi〔Ｎ（ＣＨ２）２〕４の化学式を
持つ液体が使用される。この液体は、例えば、マサチュ
ーセツツ州、デンバー所在のアルフア プロダクツ、モ
ートン チオコール社（Alpha Products Morton Thioko
l、Inc.）から密封アンプルの形態で提供され、通常の状
態において比較的低い蒸気圧を示す。
として周知の市販のTi〔Ｎ（ＣＨ２）２〕４の化学式を
持つ液体が使用される。この液体は、例えば、マサチュ
ーセツツ州、デンバー所在のアルフア プロダクツ、モ
ートン チオコール社（Alpha Products Morton Thioko
l、Inc.）から密封アンプルの形態で提供され、通常の状
態において比較的低い蒸気圧を示す。
好ましくは、炭窒化チタン層はＣＶＤプロセスによつて
形成される。こうして集積回路デバイス上に形成された
低抵抗拡散バリア層は低応力及び順応的な段包囲を特徴
とする。
形成される。こうして集積回路デバイス上に形成された
低抵抗拡散バリア層は低応力及び順応的な段包囲を特徴
とする。
好ましいＣＶＤプロセスの最初のステツプは少なくとも
２５グラムの前述の開始物質を容器に入れることから開
始される。一例として、容器内に入れられた開始物質の
表面積は少なくとも約５０平方センチメートルあること
が要求される。容器への充填作業は管理された不活性雰
囲気（例えば、窒素あるいはアルゴン雰囲気）内におい
て、室温にて、特に開始物質が酸素や湿気にて汚染され
ないように注意しながら実施する。
２５グラムの前述の開始物質を容器に入れることから開
始される。一例として、容器内に入れられた開始物質の
表面積は少なくとも約５０平方センチメートルあること
が要求される。容器への充填作業は管理された不活性雰
囲気（例えば、窒素あるいはアルゴン雰囲気）内におい
て、室温にて、特に開始物質が酸素や湿気にて汚染され
ないように注意しながら実施する。
次に開始物質を含む容器が標準の３−ゾーンＣＶＤ反応
容器の入り口側に従来の高コンダクタンス バルブを介
して接続される。ここで、このＣＶＤ反応容器は炭窒化
層が被着される集積回路チツプを含む。一例として、反
応容器の入り口側の温度は約３２５℃とされ、この出口
側、つまりポンプにて吸引される側の温度は約３７５℃
とされる。反応容器内の圧力は約４０から１００ミリト
ルとされる。ポンピング速度は典型的には１５０立方フ
イート／分とされる。この条件のもとでは、炭窒化チタ
ン層が反応容器内においてチツプ上に約７０から８０オ
ングストローム／分の被着速度にて形成される。こうし
て、例えば、１０００から２０００オングストロームの
範囲のバリア層がチップ上に比較的短時間で形成され
る。
容器の入り口側に従来の高コンダクタンス バルブを介
して接続される。ここで、このＣＶＤ反応容器は炭窒化
層が被着される集積回路チツプを含む。一例として、反
応容器の入り口側の温度は約３２５℃とされ、この出口
側、つまりポンプにて吸引される側の温度は約３７５℃
とされる。反応容器内の圧力は約４０から１００ミリト
ルとされる。ポンピング速度は典型的には１５０立方フ
イート／分とされる。この条件のもとでは、炭窒化チタ
ン層が反応容器内においてチツプ上に約７０から８０オ
ングストローム／分の被着速度にて形成される。こうし
て、例えば、１０００から２０００オングストロームの
範囲のバリア層がチップ上に比較的短時間で形成され
る。
上記に説明のタイプのＣＶＤ被着層はTiCxNyの組成式を
持つ。この層の分析によつて、多くの場合において、ｘ
及びｙは互いに１か１に概むね等しいことが知られてい
る。より一般的には、この層におけるｘ及びｙは、０．
８＜ｘ＜１．２及び０．８＜ｙ＜１．２の範囲であるこ
とが知られている。
持つ。この層の分析によつて、多くの場合において、ｘ
及びｙは互いに１か１に概むね等しいことが知られてい
る。より一般的には、この層におけるｘ及びｙは、０．
８＜ｘ＜１．２及び０．８＜ｙ＜１．２の範囲であるこ
とが知られている。
好都合なことに、炭窒化チタン層は上側のアルミニウム
層をエツチングするのと同一のステツプでパターン化す
ることが可能である。例えば、アルミニウムを異方的に
反応性イオン（スパツター）エッチングするのに使用さ
れる標準の三塩化ホウ素あるいは塩素プラズマによつ
て、下側の炭窒化チタン層を同時に異方的にエツチング
することができる。
層をエツチングするのと同一のステツプでパターン化す
ることが可能である。例えば、アルミニウムを異方的に
反応性イオン（スパツター）エッチングするのに使用さ
れる標準の三塩化ホウ素あるいは塩素プラズマによつ
て、下側の炭窒化チタン層を同時に異方的にエツチング
することができる。
ここでは、酸素を含まない炭窒化層の形成について強調
されたが、場合によつてはこの中に回避不能の幾らかの
酸素が含まれることは許容されるのみか、必要とされる
場合もある。酸素を含む炭窒化チタンの層は、通常、酸
素を含まない炭窒化チタンより高い抵抗を示すが、有効
な拡散バリア特性を持つ。最高２５原子パーセントまで
の酸素を含む層は多くのデバイス用途に対して許容でき
る抵抗率を示し、従つて、使用が可能である。
されたが、場合によつてはこの中に回避不能の幾らかの
酸素が含まれることは許容されるのみか、必要とされる
場合もある。酸素を含む炭窒化チタンの層は、通常、酸
素を含まない炭窒化チタンより高い抵抗を示すが、有効
な拡散バリア特性を持つ。最高２５原子パーセントまで
の酸素を含む層は多くのデバイス用途に対して許容でき
る抵抗率を示し、従つて、使用が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−77257（ＪＰ，Ａ)
Claims (16)
- 【請求項１】互いに離して位置される第１の領域（２
２）及び第２の領域（１６）を含む集積回路デバイスに
おいて、 該領域の間に炭窒化チタンから成る拡散バリア層（２
４）が存在することを特徴とするデバイス。 - 【請求項２】請求の範囲第１項に記載のデバイスにおい
て、該第１の領域が該バリア層を覆うアルミニウムの層
を含むことを特徴とするデバイス。 - 【請求項３】請求の範囲第１項に記載のデバイスにおい
て、該第２の領域がケイ化物の層を含むことを特徴とす
るデバイス。 - 【請求項４】請求の範囲第３項に記載のデバイスにおい
て、該ケイ化物がケイ化コバルト、ケイ化タンタル、ケ
イ化チタン、ケイ化プラチナ、ケイ化パラジウム、ケイ
化モリブデン、及びケイ化タングステンから成る一群か
ら選択されることを特徴とするデバイス。 - 【請求項５】請求の範囲第３項に記載のデバイスにおい
て、該第２の領域がタングステンの層を含むことを特徴
とするデバイス。 - 【請求項６】請求の範囲第３項に記載のデバイスにおい
て、該第２の領域が表面下に形成された浅いp-n+接合を
持つシリコン本体（１０）を含むことを特徴とするデバ
イス。 - 【請求項７】請求の範囲第１項に記載のデバイスにおい
て、該バリア層が１０００から２０００オングストロー
ムの厚さを有する化学蒸着法によって披着された炭窒化
チタンよりなることを特徴とするデバイス。 - 【請求項８】請求の範囲第１項に記載のデバイスにおい
て、該バリア層が部分的に酸化された炭窒化チタンから
構成されることを特徴とするデバイス。 - 【請求項９】請求の範囲第８項に記載のデバイスにおい
て、該第２の領域が該バリア層の直下に存在し、該バリ
ア層と接触する導電性の粘着促進層（２５）を含むこと
を特徴とするデバイス。 - 【請求項１０】請求の範囲第９項に記載のデバイスにお
いて、該粘着促進層がチタニウムから構成されることを
特徴とするデバイス。 - 【請求項１１】第１の領域及び第２の領域を含みこの領
域の間に拡散バリア層が存在するタイプの集積回路デバ
イスを製造する方法において、該方法が 該第２の領域上に化学蒸着法によって炭窒化チタンより
なる拡散バリア層を形成するステップ、次いで前記バリ
ア層を覆う前記第１の領域を形成するステップを含むこ
とを特徴とする方法。 - 【請求項１２】請求の範囲第１１項に記載の方法におい
て、該第１の領域がアルミニウムの層を含むことを特徴
とする方法。 - 【請求項１３】請求の範囲第１２項に記載の方法におい
て、該アルミニウム層と炭窒化チタン層を対応するよう
にパターン化する追加のステップが含まれることを特徴
とする方法。 - 【請求項１４】請求の範囲第１３項に記載の方法におい
て、該アルミニウム層及び炭窒化チタン層が同一のエッ
チング剤によって順次エッチングされることを特徴とす
る方法。 - 【請求項１５】請求の範囲第１４項に記載の方法におい
て、該エッチング剤が三塩化ホウ素及び塩素から派生さ
れるプラズマから構成されることを特徴とする方法。 - 【請求項１６】請求の範囲第１１項記載の方法におい
て、該バリア層が部分的に酸化された炭窒化チタンから
構成されることを特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US64445984A | 1984-08-27 | 1984-08-27 | |
| US644459 | 1984-08-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62500060A JPS62500060A (ja) | 1987-01-08 |
| JPH065733B2 true JPH065733B2 (ja) | 1994-01-19 |
Family
ID=24585000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60503249A Expired - Lifetime JPH065733B2 (ja) | 1984-08-27 | 1985-07-03 | 集積回路デバイスおよびその製造方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0192646B1 (ja) |
| JP (1) | JPH065733B2 (ja) |
| KR (1) | KR920009916B1 (ja) |
| CA (1) | CA1241457A (ja) |
| DE (1) | DE3574528D1 (ja) |
| ES (1) | ES8704038A1 (ja) |
| IE (1) | IE56850B1 (ja) |
| WO (1) | WO1986001640A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3663871D1 (en) * | 1985-04-11 | 1989-07-13 | Siemens Ag | Integrated semiconductor circuit having an aluminium or aluminium alloy contact conductor path and an intermediate tantalum silicide layer as a diffusion barrier |
| JPH081950B2 (ja) * | 1986-11-21 | 1996-01-10 | 株式会社東芝 | 半導体装置の製造方法 |
| JPH01298765A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-01 | Fujitsu Ltd | 半導体装置及びその製造方法 |
| KR920005242A (ko) * | 1990-08-20 | 1992-03-28 | 김광호 | 게이트-절연체-반도체의 구조를 가지는 트랜지스터의 제조방법 |
| EP0551117A2 (en) * | 1992-01-08 | 1993-07-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Large scale integrated circuit device and thin film forming method and apparatus for the same |
| US6081034A (en) * | 1992-06-12 | 2000-06-27 | Micron Technology, Inc. | Low-resistance contact to silicon having a titanium silicide interface and an amorphous titanium carbonitride barrier layer |
| KR0147626B1 (ko) * | 1995-03-30 | 1998-11-02 | 김광호 | 타이타늄 카본 나이트라이드 게이트전극 형성방법 |
| US5663088A (en) | 1995-05-19 | 1997-09-02 | Micron Technology, Inc. | Method of forming a Ta2 O5 dielectric layer with amorphous diffusion barrier layer and method of forming a capacitor having a Ta2 O5 dielectric layer and amorphous diffusion barrier layer |
| JP2675775B2 (ja) * | 1996-08-08 | 1997-11-12 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
| US5942799A (en) * | 1997-11-20 | 1999-08-24 | Novellus Systems, Inc. | Multilayer diffusion barriers |
| US6051879A (en) | 1997-12-16 | 2000-04-18 | Micron Technology, Inc. | Electrical interconnection for attachment to a substrate |
| US6534404B1 (en) | 1999-11-24 | 2003-03-18 | Novellus Systems, Inc. | Method of depositing diffusion barrier for copper interconnect in integrated circuit |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5877257A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-10 | Hitachi Ltd | 超高信頼性電極 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3906540A (en) * | 1973-04-02 | 1975-09-16 | Nat Semiconductor Corp | Metal-silicide Schottky diode employing an aluminum connector |
-
1985
- 1985-07-03 KR KR1019860700231A patent/KR920009916B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1985-07-03 DE DE8585903616T patent/DE3574528D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-07-03 WO PCT/US1985/001292 patent/WO1986001640A1/en active IP Right Grant
- 1985-07-03 JP JP60503249A patent/JPH065733B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-03 EP EP85903616A patent/EP0192646B1/en not_active Expired
- 1985-07-30 CA CA000487801A patent/CA1241457A/en not_active Expired
- 1985-08-23 ES ES546383A patent/ES8704038A1/es not_active Expired
- 1985-08-26 IE IE2091/85A patent/IE56850B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5877257A (ja) * | 1981-11-04 | 1983-05-10 | Hitachi Ltd | 超高信頼性電極 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3574528D1 (de) | 1990-01-04 |
| KR860700312A (ko) | 1986-08-01 |
| ES546383A0 (es) | 1987-03-01 |
| IE56850B1 (en) | 1992-01-01 |
| WO1986001640A1 (en) | 1986-03-13 |
| CA1241457A (en) | 1988-08-30 |
| EP0192646A1 (en) | 1986-09-03 |
| EP0192646B1 (en) | 1989-11-29 |
| JPS62500060A (ja) | 1987-01-08 |
| KR920009916B1 (ko) | 1992-11-06 |
| ES8704038A1 (es) | 1987-03-01 |
| IE852091L (en) | 1986-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4180145B2 (ja) | 半導体デバイス形成方法 | |
| US5084417A (en) | Method for selective deposition of refractory metals on silicon substrates and device formed thereby | |
| US5733816A (en) | Method for depositing a tungsten layer on silicon | |
| US6410419B1 (en) | Silicon carbide barrier layers for porous low dielectric constant materials | |
| US5221853A (en) | MOSFET with a refractory metal film, a silicide film and a nitride film formed on and in contact with a source, drain and gate region | |
| US6140671A (en) | Semiconductor memory device having capacitive storage therefor | |
| US6611061B2 (en) | Tantalum-aluminum-nitrogen material for semiconductor devices | |
| US6613654B1 (en) | Fabrication of semiconductor devices with transition metal boride films as diffusion barriers | |
| JP2002524859A (ja) | 三元窒化物−炭化物バリア層 | |
| KR100669141B1 (ko) | 오믹막 및 이의 형성 방법, 오믹막을 포함하는 반도체장치 및 이의 제조 방법 | |
| JPH065733B2 (ja) | 集積回路デバイスおよびその製造方法 | |
| US5344797A (en) | Method of forming interlevel dielectric for integrated circuits | |
| JP2809196B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| US6043149A (en) | Method of purifying a metal line in a semiconductor device | |
| KR100755121B1 (ko) | 전극구조체의 형성방법 및 반도체장치의 제조방법 | |
| US5202287A (en) | Method for a two step selective deposition of refractory metals utilizing SiH4 reduction and H2 reduction | |
| US6153507A (en) | Method of fabricating semiconductor device providing effective resistance against metal layer oxidation and diffusion | |
| KR0158441B1 (ko) | 반도체 소자 제조 방법 | |
| JP3623075B2 (ja) | Ｐｔ膜の蝕刻方法及びこれを用いたＰｔ−ポリシリコンゲートの形成方法 | |
| US20020182862A1 (en) | Optimized TaCN thin film diffusion barrier for copper metallization | |
| KR20040051189A (ko) | 루테늄 비트라인을 구비하는 반도체 소자 및 그의 제조 방법 | |
| KR100376257B1 (ko) | 반도체 소자의 캐패시터 제조 방법 | |
| JP2001127159A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| KR20010025864A (ko) | 반도체 장치에 있어서 텅스텐 플러그를 형성하는 방법 | |
| JPH11330237A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 |