JPH0677161A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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- JPH0677161A JPH0677161A JP22591592A JP22591592A JPH0677161A JP H0677161 A JPH0677161 A JP H0677161A JP 22591592 A JP22591592 A JP 22591592A JP 22591592 A JP22591592 A JP 22591592A JP H0677161 A JPH0677161 A JP H0677161A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、半導体素子において、コンタクト
ホールに配線金属（例えばＡｌ）を埋め込み、基板（Ｓ
ｉ）とのコンタクトをとる際、バリアメタルとして薄膜
（例えばＴｉＮ）を形成するに当って、従来より厚く形
成し、コンタクトにおける耐熱性の向上を図ることを目
的とする。 【構成】 本発明は前記目的のため、半導体基板２０１
上に、上記薄膜（バリア層）（ＴｉＮ）２０２ａを形成
するに当り、まず、元となる膜（Ｔｉ膜）２０２に最終
的な膜２０２ａにするための元素（Ｎ2 ）を微量添加し
て形成した後、熱処理をするようにしたものである。
ホールに配線金属（例えばＡｌ）を埋め込み、基板（Ｓ
ｉ）とのコンタクトをとる際、バリアメタルとして薄膜
（例えばＴｉＮ）を形成するに当って、従来より厚く形
成し、コンタクトにおける耐熱性の向上を図ることを目
的とする。 【構成】 本発明は前記目的のため、半導体基板２０１
上に、上記薄膜（バリア層）（ＴｉＮ）２０２ａを形成
するに当り、まず、元となる膜（Ｔｉ膜）２０２に最終
的な膜２０２ａにするための元素（Ｎ2 ）を微量添加し
て形成した後、熱処理をするようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子におけるバ
リアメタルなどの薄膜の形成方法に関するものである。
リアメタルなどの薄膜の形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子において、薄膜を形成する箇
所は種々あるが、よく使われる所としては、配線用の金
属（通常Ａｌ）をコンタクトホールに埋め込み、半導体
基板とのコンタクトをとる場合、その境界（つまりコン
タクトホール底部）に、金属（Ａｌ）と基板（Ｓｉ）と
のバッファ（バリアメタル）としてＴｉＮ膜を薄く形成
して、配線が基板へ突き抜けることを防ぐような例が多
い。
所は種々あるが、よく使われる所としては、配線用の金
属（通常Ａｌ）をコンタクトホールに埋め込み、半導体
基板とのコンタクトをとる場合、その境界（つまりコン
タクトホール底部）に、金属（Ａｌ）と基板（Ｓｉ）と
のバッファ（バリアメタル）としてＴｉＮ膜を薄く形成
して、配線が基板へ突き抜けることを防ぐような例が多
い。
【０００３】この種の製造方法には、図２に示すものが
ある。この図は薄膜形成部のみを表わしたものである。
ある。この図は薄膜形成部のみを表わしたものである。
【０００４】まず、シリコン基板１０１上に、Ｔｉ膜１
０２を１０００Å程度の厚さに形成し（図２（ａ））、
この後、Ｎ2 あるいはＮＨ3 雰囲気で７００〜８００℃
程度の温度で３０秒〜１時間程度の熱処理を施す（図２
（ｂ））。その結果、化合物としてＴｉＮ膜１０２ａと
ＴｉＳｉx 膜１０２ｂを同時に形成することができる
（図２（ｃ））。
０２を１０００Å程度の厚さに形成し（図２（ａ））、
この後、Ｎ2 あるいはＮＨ3 雰囲気で７００〜８００℃
程度の温度で３０秒〜１時間程度の熱処理を施す（図２
（ｂ））。その結果、化合物としてＴｉＮ膜１０２ａと
ＴｉＳｉx 膜１０２ｂを同時に形成することができる
（図２（ｃ））。
【０００５】ＴｉＮ膜１０２ａは、他の金属（とりわけ
重要なのはアルミ）に対する拡散バリア層として、ま
た、ＴｉＳｉx 膜はＳｉ基板との低抵抗、オーミックな
コンタクトをとるために役立つ。
重要なのはアルミ）に対する拡散バリア層として、ま
た、ＴｉＳｉx 膜はＳｉ基板との低抵抗、オーミックな
コンタクトをとるために役立つ。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、熱処理による反応が表面からしか、進行しな
い為、形成されるＴｉＮ膜が薄い。このため、デバイス
に用いた場合、耐熱性に劣り、コンタクト特性が劣化す
るという問題点があった。
方法では、熱処理による反応が表面からしか、進行しな
い為、形成されるＴｉＮ膜が薄い。このため、デバイス
に用いた場合、耐熱性に劣り、コンタクト特性が劣化す
るという問題点があった。
【０００７】この発明は以上述べた、コンタクト特性の
耐熱性を向上させるために、拡散バリア層となる膜を厚
く形成する方法を提供することを目的とする。
耐熱性を向上させるために、拡散バリア層となる膜を厚
く形成する方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は前記目的達成
のため、バリア層の形成方法において、あらかじめ、バ
リア層（薄膜）を形成するための元素を、膜中に添加さ
せる（実施例ではＴｉＮ膜にするためのＴｉにＮ2 元素
を微量添加）ことにより、熱処理後のバリア層の厚さを
厚く形成する様にしたものである。
のため、バリア層の形成方法において、あらかじめ、バ
リア層（薄膜）を形成するための元素を、膜中に添加さ
せる（実施例ではＴｉＮ膜にするためのＴｉにＮ2 元素
を微量添加）ことにより、熱処理後のバリア層の厚さを
厚く形成する様にしたものである。
【０００９】
【作用】本発明は前述のように、バリア層（ＴｉＮ）と
する膜（Ｔｉ）中にそれを形成するための元素（Ｎ2 ）
を添加した後熱処理するようにしたので、従来より厚い
膜が形成でき、耐熱性が向上する。
する膜（Ｔｉ）中にそれを形成するための元素（Ｎ2 ）
を添加した後熱処理するようにしたので、従来より厚い
膜が形成でき、耐熱性が向上する。
【００１０】
【実施例】図１は、この発明の実施例を示す工程説明図
である。
である。
【００１１】まず、シリコン基板２０１上にＴｉ膜２０
２を形成する際（通常はスパッタリング法）、Ｔｉ膜２
０２中に微量のＮ2 （窒素）を含ませる為に、スパッタ
リングガスＡｒにＮ2 ガスを混入させ、全圧１２ｍｔｏ
ｒｒ，パワー２ｋｗで３０秒処理すると約５００Åの膜
が形成される（流量比Ｎ2 ／（Ａｒ＋Ｎ2 ）は５〜１０
％程度）。この条件下で形成したＴｉ膜２０２は１０％
程度のＮ原子を含むが、ＴｉＮ膜にはなっていない（Ｔ
ｉＮ結晶は形成されておらず、Ｔｉ中にＮが固溶した状
態になっている）（図１（ａ））。
２を形成する際（通常はスパッタリング法）、Ｔｉ膜２
０２中に微量のＮ2 （窒素）を含ませる為に、スパッタ
リングガスＡｒにＮ2 ガスを混入させ、全圧１２ｍｔｏ
ｒｒ，パワー２ｋｗで３０秒処理すると約５００Åの膜
が形成される（流量比Ｎ2 ／（Ａｒ＋Ｎ2 ）は５〜１０
％程度）。この条件下で形成したＴｉ膜２０２は１０％
程度のＮ原子を含むが、ＴｉＮ膜にはなっていない（Ｔ
ｉＮ結晶は形成されておらず、Ｔｉ中にＮが固溶した状
態になっている）（図１（ａ））。
【００１２】このＴｉ膜２０２を、Ｎ2 ガス雰囲気のＲ
ＴＡ（Ｒａｐｉｄ ＴｈｅｒｍａｌＡｎｎｅａｌｉｎ
ｇ）法で、７２５℃，３０秒の条件で熱処理する（図１
（ｂ））。
ＴＡ（Ｒａｐｉｄ ＴｈｅｒｍａｌＡｎｎｅａｌｉｎ
ｇ）法で、７２５℃，３０秒の条件で熱処理する（図１
（ｂ））。
【００１３】こうすることにより、Ｔｉ膜２０２中に固
溶していたＮと、Ｔｉが反応し、より厚いＴｉＮ膜２０
２ａが形成されると同時に、Ｓｉとも反応してＴｉＳｉ
x 膜２０２ｂを形成することができる。
溶していたＮと、Ｔｉが反応し、より厚いＴｉＮ膜２０
２ａが形成されると同時に、Ｓｉとも反応してＴｉＳｉ
x 膜２０２ｂを形成することができる。
【００１４】ちなみに、本実施例の効果としては、Ａｌ
−１％Ｓｉ−０．５％Ｃｕ／ＴｉＮ／ＴｉＳｉx ／Ｓｉ
ｓｕｂ 構造の、コンタクト部のジャンクション耐熱
性でみた場合、４７５℃，３０分の熱処理に対し、従来
法では０％、本実施例では７２％の良品率となる。
−１％Ｓｉ−０．５％Ｃｕ／ＴｉＮ／ＴｉＳｉx ／Ｓｉ
ｓｕｂ 構造の、コンタクト部のジャンクション耐熱
性でみた場合、４７５℃，３０分の熱処理に対し、従来
法では０％、本実施例では７２％の良品率となる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
Ｔｉ膜中にあらかじめ、Ｎを添加し、その後の熱処理に
より、厚いＴｉＮ膜を形成する様にしたので、コンタク
トの耐熱性が向上し、信頼性に優れた素子を得ることが
できる。
Ｔｉ膜中にあらかじめ、Ｎを添加し、その後の熱処理に
より、厚いＴｉＮ膜を形成する様にしたので、コンタク
トの耐熱性が向上し、信頼性に優れた素子を得ることが
できる。
【図１】本発明の実施例の工程説明図（断面図）
【図２】従来例の工程説明図（断面図）
２０１ シリコン基板 ２０２ Ｔｉ膜（Ｎを微量添加） ２０２ａ ＴｉＮ膜 ２０２ｂ ＴｉＳｉx 膜
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体基板上に化合物の薄膜を形成する
際、まず、該化合物となる一つの元素で膜を形成すると
き、該膜中に化合物となるもう一つの元素を添加して形
成し、その後、熱処理を行なって前記化合物の薄膜とす
るようにしたことを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 【請求項２】 前記薄膜がＴｉＮ、一つの元素がＴｉ、
添加する元素がＮであることを特徴とする請求項１記載
の半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22591592A JPH0677161A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22591592A JPH0677161A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0677161A true JPH0677161A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16836883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22591592A Pending JPH0677161A (ja) | 1992-08-25 | 1992-08-25 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677161A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07326612A (ja) * | 1994-05-26 | 1995-12-12 | Lg Semicon Co Ltd | 半導体素子の配線形成方法 |
| US6686112B2 (en) | 2000-03-10 | 2004-02-03 | Seiko Epson Corporation | Electrophotographing dry-type toner and production method therefor |
-
1992
- 1992-08-25 JP JP22591592A patent/JPH0677161A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07326612A (ja) * | 1994-05-26 | 1995-12-12 | Lg Semicon Co Ltd | 半導体素子の配線形成方法 |
| US6686112B2 (en) | 2000-03-10 | 2004-02-03 | Seiko Epson Corporation | Electrophotographing dry-type toner and production method therefor |
| US6806011B2 (en) | 2000-03-10 | 2004-10-19 | Seio Epson Corporation | Dry toner for electrophotography, and its production process |
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