JPH07335759A - 半導体装置およびその形成方法 - Google Patents

半導体装置およびその形成方法

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JPH07335759A JP7168329A JP16832995A JPH07335759A JP H07335759 A JPH07335759 A JP H07335759A JP 7168329 A JP7168329 A JP 7168329A JP 16832995 A JP16832995 A JP 16832995A JP H07335759 A JPH07335759 A JP H07335759A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】滑らかな拡散防止膜の側壁に形成される金属
層、すなわちアルミニウム層がアルミニウム原子の初期
蒸着特性の良さにより、アルミニウム膜の段差塗布性が
良好であり、均一で連続的な膜に蒸着される、コンタク
トホールやブァイアホールのような開口部を埋没する半
導体装置の配線構造およびその形成方法を提供する。 【構成】半導体基板３１と、前記半導体基板上に形成さ
れ、その内部に形成された開口部を含む絶縁層３５と、
前記開口部の両側壁にプラズマ印加により形成された平
滑な表面を有する拡散防止膜３７と、前記拡散防止膜上
に形成されている金属層４１とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置およびその形
成方法に係り、特にコンタクトホールやブァイアホール
などのような開口部を埋没する半導体装置およびその形
成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体装置の配線方法は半導体装置の速
度、収率および信頼性を決める要因となるために、半導
体製造構造中で最も重要な位置を占めている。従来の集
積度の低い半導体装置において、金属の段差塗布性は大
きく問題にならなかった。ところが、最近半導体装置の
高集積化に応じて接触口の直径はハーフミクロン程度に
非常に小さくなり、半導体基板に形成された不純物注入
領域は一層薄くなった。したがって、従来のアルミニウ
ムを利用して配線を形成する方法は、１μｍ以下の接触
口が埋め立てにくく、ボイドが形成され金属配線層の信
頼性を低下させるために改善する必要性がある。
【０００３】半導体初期段階では純粋アルミニウムを使
用して金属配線層を形成したが、アルミニウム層はシン
タリング段階で温度が上がるにつれてシリコン基板から
シリコン原子を吸収して接合スパイキングを発生するた
めに、アルミニウムをシリコンで過飽和させたＡｌ−１
％Ｓｉが金属配線層の材料として広く用いられてきた。
【０００４】しかしながら、このようなＡｌ−１％Ｓｉ
を使用して半導体装置の配線を形成する場合、約４５０
℃以上の温度で熱処理する時にＡｌ膜中のシリコンが析
出されＳｉ残査を形成し、接触口ではシリコン粒子固相
エピタキシャル成長を通じてＳｉ−ノジュールが形成さ
れ配線の抵抗や接触抵抗を増加させる。金属配線層とシ
リコン基板間の前記のような反応によるＡｌスパイキン
グやＳｉ残査またＳｉーノジュールの形成を防止するた
めに、配線層とシリコン基板または絶縁層の間に拡散防
止膜を形成するのが公知されている。例えば、米国特許
第４，８９７，７０９号（横山等）では拡散防止膜とし
て窒化チタン膜を接触口の内壁に形成する方法が記載さ
れている。また、日本国特許公開公報第６１−１８３９
４２号では障壁層として高融点金属膜（Ｔｉ）と窒化チ
タン膜（ＴｉＮ）からなる二重膜を形成し熱処理して、
半導体基板と接続する接触口の底部でＴｉ層は半導体基
板と反応して熱的に安定した化合物で構成された高融点
金属シリサイド層を形成することにより、障壁効果を向
上させるのが開示されている。通常、このような拡散防
止膜は窒素雰囲気でアニーリングする工程を行う。拡散
防止膜をアニーリングしない場合は４５０℃以上の温度
でアルミニウムやアルミニウム合金をスパッタリングす
るとか、以後にシンタリングする場合に接合スパイキン
グ現象が発生して望ましくない。前記拡散防止膜として
通常窒化チタン（ＴｉＮ）膜やＴｉＷ（Ｎ）膜が用いら
れている。前記ＴｉＮ膜やＴｉＷ（またはＴｉＷＮ膜）
などは薄膜形成時にアルミニウムやシリコンの拡散を完
璧に防止することのできない微細組織上の欠陥や粒子境
界が存する。
【０００５】また、Ｊ．Ｂ．スチメルとＢ．Ｎ．メロト
ラは“酸素スタッフィング”方法によって粒子境界での
拡散経路を遮断させる方法を提案した（参照文献：“Ef
fects of Oxygen on Reactively Sputtered TiN Film"
by J. B. Stimmel and B. N.Mehrotra, in Tungsten an
d Other Refractory Metals for VLSI ApplicationII
I., V.A.Wells. ed, pp.375〜382, Materials Research
Society, 1988)。一般に、ＴｉＮを蒸着した後に大気
に露出させると、大気中の酸素により少量の酸素が混入
され拡散障壁効果が高まる。これをスタッフィング効果
という。スチメルとメロトラはかれらの論文で酸素は粒
子境界だけでなく障壁金属の表面で“酸化物の形態に存
在する”と教示しており、スタッフィング効果を例示し
ていることが判る。
【０００６】ところが、ＴｉまたはＴｉＮを蒸着して障
壁層を形成した後、大気に露出させたり、酸素を混入さ
せＴｉＮを蒸着したり、酸素の混入された窒素雰囲気で
アニーリングする場合に接触抵抗が増加することができ
る。したがって、大気露出時間、蒸着時の酸素混入量、
アニーリング時の酸素混入量および温度などの条件に応
じてＴｉＮ膜の障壁特性が変化する。障壁金属のアニー
リングは４５０〜５５０℃の温度でＮ2 雰囲気下で３０
〜６０分間行うのが最適であると知られている。
【０００７】しかしながら、拡散防止膜をアニールさせ
る時に誘導される酸素スタッフィング効果は拡散防止膜
の表面の酸化をもたらして、後続の工程でアルミニウム
を使用して接触口を埋没しようとする時に接触性などの
問題を発生して半導体装置の信頼性に阻害要因として作
用する。このような阻害要因を抑制するために、金属膜
の湿潤性を向上させる湿潤層の挿入およびシリル化層の
形成と水素化処理後に接触口を埋没させる方法などが提
案されたことがある。
【０００８】また、ヒガタマサフミは障壁金属とアルミ
ニウム配線との湿潤性を向上させ、配線の質と収率を向
上させるために、障壁層であるＴｉＮ層を熱処理した
後、ＳｉやＯ2 をイオン注入する方法を提示した（日本
国特許公開公報第８８−１７６０３５号）ことがあり、
ヒロシ等（ＶＭＩＣ１７０〜１７６、１９９１）はアル
ミニウムスパッタ前にＴｉを蒸着した後、連続して高温
アルミニウムを蒸着して０．５μｍ、アスペクト比１．
６のブァイアホールを埋め立てたが、Ｔｉが薄い場合は
埋め立て効果が少なくなると発表した。
【０００９】しかしながら、接触口が０．５μｍ以下に
小さくなるにつれて従来の技術では接触口が完全に埋没
されなくなり、接触口内に空いたボイドを作って信頼性
が低下することもできる。
【００１０】図１〜図３は従来の開口部（コンタクトホ
ール）埋没配線構造を示す断面図である。
【００１１】先ず、図１〜図３を参照して従来のコンタ
クトホール埋没配線構造を説明することにする。
【００１２】半導体基板２上にソース／ドレイン領域と
なる不純物拡散領域４が形成されており、前記結果物上
に不純物拡散領域４の表面一部を露出させるコンタクト
ホール（開口部）６を有する絶縁層８が形成されてい
る。ここで、ＭＯＳ構造においてゲート電極構造につい
ては説明の便宜上示されていない。前記コンタクトホー
ル６の側面、コンタクトホール６によって露出された前
記不純物拡散領域４および前記絶縁層８上にオーミック
コンタクト層であるＴｉ層（図示せず）と拡散防止膜で
あるＴｉＮ層１０が順に形成されている。そして、前記
ＴｉＮ層１０上にはコンタクトホールを埋没しながらＡ
ｌ層１２が形成されている。
【００１３】一方、前記従来のコンタクト埋没配線構造
は次のように製造する。
【００１４】先ず、半導体基板２上に通常のＬＯＣＯＳ
（Local Oxidation of Silicon）方法によってフィール
ド酸化膜（図示せず）を形成した後、前記フィールド酸
化膜の間の半導体基板２に不純物を注入してソース／ド
レイン領域を形成するための不純物拡散領域４を形成す
る。
【００１５】次に、前記結果物上に通常のＣＶＤ（Chem
ical Vapor Deposition)法によって酸化シリコンＳｉＯ
2 のような絶縁物質を蒸着して絶縁層８を形成する。次
いで、前記絶縁層８上にコンタクトホール６の形成のた
めのフォトレジストパターン（図示せず）を形成し、前
記フォトレジストパターンを蝕刻マスクとして前記不純
物拡散領域４が露出されるまで前記絶縁層８を蝕刻して
開口部６を形成する。次に、前記開口部６の側面、開口
部６により露出された前記不純物拡散領域４および前記
絶縁層８上にスパッタリング方法によって３００〜９０
０Å厚さでＴｉを蒸着してオーミックコンタクト層であ
るＴｉ層（図示せず）を形成した後、前記Ｔｉ層上にス
パッタリング方法によって６００〜２０００Å厚さで拡
散防止膜であるＴｉＮ層１０を形成する。
【００１６】次に、前記結果物上にスパッタリング方法
によってＡｌを蒸着して開口部６を埋没するＡｌ層１２
を形成する。
【００１７】以上の従来のコンタクト埋没配線構造およ
びその形成方法において、オーミックコンタクト層であ
るＴｉ層、拡散防止膜であるＴｉＮ層１０およびＡｌ層
１２は主としてスパッタリング方法により形成される
が、既存のスパッタリング方法による蒸着はコンタクト
ホールのアスペクト比が増えるにつれて、図１および図
２に示したようにボイド１４を形成するようになり素子
の信頼性を低下させる。また、従来の技術によると、Ａ
ｌ層の段差塗布性が不良になり、配線の短絡を誘発させ
ることにより、素子の信頼性を低下させる。
【００１８】図４は前記図１〜図３の拡散防止膜上にア
ルミニウムを蒸着する時にアルミニウム膜の初期核生成
を説明するために示した図であり、側壁部分に形成され
るアルミニウム膜の初期核生成を説明するために障壁部
分を詳細に拡大して示した図を含める。
【００１９】参照符号１０はＴｉＮ層、１０ａはＴｉＮ
グレン、１２はＡｌ層、１２ａはＡｌグレンを示す。
【００２０】図４を参照して開口部の側壁に形成される
ＴｉＮ層の性質およびアルミニウム層の表面形態を説明
する。
【００２１】先ず、開口部の側壁部位に形成されたＴｉ
Ｎ層の表面は蒸着時にターゲットと通常垂直状態に置か
れているので、スパッタされた原子の数が相対的に少な
く蒸着される。特に、このような傾向はコリメーション
技術を使用した時に著しく現れる。また、ＴｉＮは（１
１１）方向へ成長しようとする傾向があるので、図４に
示したように柱状のグレンを有する。
【００２２】一方、スパッタリング方法やＣＶＤ方法で
得られるＴｉＮ層は通常に非晶質でないので、特にスパ
ッタされた原子の数が相対的に少なく形成される接触口
の側壁部分では粗い表面を持つようになる。したがっ
て、粗い拡散防止膜の側壁に形成されるアルミニウム原
子の初期蒸着特性が不良になる。言い換えれば、相対的
に大きいＴｉＮグレンの周辺ではアルミニウムの核生成
が均一に生じることなく図４に示したようにアルミニウ
ムが不均一で不連続的に蒸着される。
【００２３】したがって、後続の工程のアルミニウムを
蒸着して熱処理しても接触口では前記図４に示したよう
にボイドが発生する。このような接触口内でのボイドは
高い段差を有する接触口ではさらに生じやすくなり、前
述したように半導体装置の信頼性を低下させる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、拡散
防止膜の平滑な表面を形成させ高段差の接触口を効果的
に埋没できる半導体装置を提供することにある。
【００２５】本発明の他の目的は、前記拡散防止膜の表
面がグレン境界なく滑らかな半導体装置を製造するのに
適合する方法を提供することにある。
【００２６】
【課題を達成するための手段】本発明の目的を達成する
ための本発明は、半導体基板と、前記半導体基板上に形
成され、その内部に形成された開口部を含む絶縁層と、
前記開口部の両側壁にプラズマ印加により形成された平
滑な表面を有する拡散防止膜と、前記拡散防止膜上に形
成されている金属層と、を具備することを特徴とする半
導体装置である。
【００２７】本発明の半導体装置において、前記拡散防
止膜は、高融点金属または高融点金属化合物からなるこ
とを特徴とする。
【００２８】また本発明の半導体装置において、前記高
融点金属はＴｉであり、高融点金属化合物はＴｉＮであ
ることを特徴とする。
【００２９】また本発明の半導体装置において、前記開
口部は、前記半導体基板の不純物拡散領域を露出するコ
ンタクトホールまたは前記半導体基板上に形成された下
部導電層を露出するブァイアホールであることを特徴と
する。
【００３０】また本発明の半導体装置において、前記金
属層は、ＡｌまたはＡｌ合金であることを特徴とする。
【００３１】また、上記目的を達成するための本発明
は、半導体基板と、前記半導体基板上に形成され、その
内部に形成された開口部を含む絶縁層と、前記開口部の
両側壁にプラズマ印加により形成された平滑な表面を有
する拡散防止膜と、前記拡散防止膜の形成されている前
記開口部上に埋没された金属層と、を具備することを特
徴とする半導体装置。
【００３２】また、上記目的を達成するための本発明
は、半導体基板上に絶縁層を形成する段階と、前記絶縁
層に開口部を形成する段階と、前記絶縁層、前記開口部
を通じて露出された基板および前記開口部の側壁に拡散
防止膜を形成する段階と、前記開口部の両側壁に形成さ
れた拡散防止膜の表面をプラズマ印加する段階と、前記
プラズマ印加された拡散防止膜上に金属層を形成する段
階と、を具備することを特徴とする半導体装置の形成方
法である。
【００３３】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記プラズマは、不活性ガスを利用したＥＣＲプラ
ズマ、ＲＦプラズマまたはＭＥプラズマ装置を利用して
形成することを特徴とする。
【００３４】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記不活性ガスに水素を添加してプラズマ処理効果
を増大させることを特徴とする。
【００３５】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記金属層をＣＶＤ方法で形成することを特徴とす
る。
【００３６】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記拡散防止膜を形成する段階後に熱処理する段階
をさらに具備することを特徴とする。
【００３７】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記金属層を形成する段階後に熱処理して前記開口
部を埋没させる段階をさらに具備することを特徴とす
る。
【００３８】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記開口部を埋没させる段階後に第２の金属層をさ
らに形成することを特徴とする。
【００３９】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記金属層を第１の温度で１次蒸着した後、第２の
温度で２次蒸着させることを特徴とする。
【００４０】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記第１の温度は前記第２の温度より低いことを特
徴とする。
【００４１】さらに上記目的を達成するための本発明
は、半導体基板上に絶縁層を形成する段階と、前記絶縁
層に開口部を形成する段階と、前記絶縁層、前記開口部
を通じて露出された基板および前記開口部の側壁に第１
拡散防止膜を形成する段階と、前記開口部の両側壁に形
成された第１拡散防止膜の表面をプラズマ印加する段階
と、前記プラズマ印加された第１拡散防止膜上に第２拡
散防止膜を形成する段階と、前記第２拡散防止膜の形成
された基板の全面に金属層を形成する段階と、前記金属
層を熱処理して前記開口部を埋没する段階と、を具備す
ることを特徴とする半導体装置の形成方法である。
【００４２】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記第２拡散防止膜を形成する段階後に連続して真
空を破らず前記金属層を形成することを特徴とする。
【００４３】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記金属層を形成する段階後に第２の金属層をさら
に形成することを特徴とする。
【００４４】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記第２拡散防止膜を形成する段階後に熱処理する
段階をさらに具備することを特徴とする。
【００４５】また本発明の半導体装置の形成方法におい
て、前記第１拡散防止膜の表面をプラズマ印加する段階
後に熱処理する段階をさらに具備することを特徴とす
る。
【００４６】さらにまた上記目的を達成するための本発
明は、半導体基板上に絶縁層を形成する段階と、前記絶
縁層に開口部を形成する段階と、前記絶縁層、前記開口
部を通じて露出された基板および前記開口部の側壁に第
１拡散防止膜を形成する段階と、前記開口部の両側壁に
形成された第１拡散防止膜の表面をプラズマ印加する段
階と、前記プラズマ印加された第１拡散防止膜上に第２
拡散防止膜を形成する段階と、前記第２拡散防止膜の形
成された基板の全面に高温スパッタリングして前記開口
部を埋没する段階と、を具備することを特徴とする半導
体装置の形成方法である。
【００４７】
【作用】上述のように構成された請求項１〜２０に記載
の本発明の半導体装置およびその形成方法は、滑らかな
拡散防止膜の側壁に形成される金属層、すなわちアルミ
ニウム層がアルミニウム原子の初期蒸着特性の良さによ
り、アルミニウム膜の段差塗布性が良好であり、均一で
連続的な膜に蒸着される。
【００４８】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明の実施例
をさらに詳細に説明する。
【００４９】先ず、図５を参照して本発明による半導体
装置の構造を説明する。
【００５０】図５を参照すれば、半導体基板３１にソー
ス／ドレイン領域になる不純物拡散領域３３が形成され
ている。ここで、本発明の説明をより明らかにするため
に、ＭＯＳ構造でのゲート領域に対する図示と説明は略
することにする。前記不純物はＮ＋あるいはＰ＋のうち
のいずれか１つであり得る。前記不純物拡散領域の左右
にはフィールド酸化物がさらに形成されることもでき
る。ここで、前記半導体基板３１に形成された不純物拡
散領域３３はコンタクトホールやブァイアホールのよう
な開口部の下部のシリコン層に上部導電層を埋没する埋
没構造を提供しようとする本発明の目的を達成するのに
適したシリコン層の例示に過ぎない。一例に、前記半導
体基板に形成された不純物拡散領域３３は半導体基板上
の任意の下部構造物上に形成されたポリシリコン層のよ
うな下部導電層（図示せず）に代替されることができ
る。この時、後述する本発明のコンタクトホール埋没構
造に関する実施例は前記下部導電層上に形成されたブァ
イアホールの埋没構造にそのまま適用され得る。
【００５１】前記結果物上に前記不純物拡散領域を露出
させる開口部（接触口）を有する絶縁層３５が形成され
ている。前記絶縁層３５は酸化シリコンのような絶縁物
質からなる。前記開口部は半導体基板の不純物拡散領域
３３を露出するコンタクトホールだけでなく、半導体基
板上に形成されたポリシリコン層のような下部導電層を
露出するブァイアホールであり得る。
【００５２】次に、前記開口部の側面、開口部により露
出された前記不純物拡散領域３３および前記絶縁層３５
上にＴｉ層（図示せず）を形成した後、前記Ｔｉ層上に
拡散防止膜であるＴｉＮ層３７を形成する。次いで、前
記結果物上にスパッタリング方法によってＡｌを蒸着し
て開口部を埋没する金属層４１を形成する。
【００５３】図５は開口部の側壁に形成された拡散防止
膜および金属層を拡大して金属層の初期核生成を説明す
るための図を含めている。本発明の特徴要素として開口
部内部の側壁にグレン境界（grain boundary）のない平
滑な拡散防止膜３７が形成されている。このように滑ら
かな拡散防止膜３７の側壁に形成されるアルミニウム原
子の初期蒸着特性が良好である。言い換えれば、均一な
ＴｉＮグレンまたは平滑なＴｉＮの表面によりアルミニ
ウム膜の核生成が均一に起こり、したがって、アルミニ
ウム膜が従来の技術とは異なって均一で連続的に蒸着さ
れている。
【００５４】（実施例１）図６Ａ〜図６Ｄは本発明によ
る半導体装置の配線層形成方法の第１実施例を示す断面
図であり、前記図６Ｂおよび図６Ｃは開口部の側壁に形
成された拡散防止膜の表面を説明するために拡大して示
した図を含む。
【００５５】図６Ａは半導体基板３１上に開口部を有す
る絶縁膜３５を形成する段階を示す。
【００５６】半導体基板３１上に通常のＬＯＣＯＳ方法
によってフィールド酸化膜（図示せず）を形成した後、
前記フィールド酸化膜３２の間の半導体基板３１にＮ＋
またはＰ＋不純物を注入してソース／ドレイン領域を形
成するための不純物拡散領域３３を形成した。ここで、
前記フィールド酸化膜の形成工程は任意的であり、前述
したように、前記不純物拡散領域は本発明の目的に応じ
てポリシリコン層のような任意のシリコン層に代替され
得る。
【００５７】次に、前記結果物上に通常のＣＶＤ法によ
り酸化シリコンＳｉＯ2 のような絶縁物質を蒸着して絶
縁物質層を形成した。前記絶縁物質層は含燐含硼素ガラ
ス（ＢＰＳＧ）を使用して形成し、約０．８μｍ〜１．
６μｍの厚さで形成した。次いで、前記絶縁物質層上に
開口部の形成のためのフォトレジストパターン（図示せ
ず）を形成し、前記フォトレジストパターンを蝕刻マス
クとして前記不純物拡散領域３３が露出されるまで前記
絶縁物質層を蝕刻して開口部を有する絶縁層３５を形成
した。
【００５８】図６Ｂは前記開口部の形成された基板の全
面に拡散防止膜３７を形成する段階を示す。
【００５９】絶縁層３５の全表面、開口部６６の内面お
よび半導体基板６１の露出された表面上に拡散防止膜３
７を形成した。より詳細には、２ｍＴｏｒｒのアルゴン
雰囲気でスパッタリング方法によりチタン（Ｔｉ）を約
２００〜３００Åの厚さで蒸着してＴｉ層を形成した
り、アルゴンのガス量（ガス流速）が３０〜５０ｓｃｃ
ｍ、窒素のガス量（ガス流速）が５０〜８０ｓｃｃｍの
条件下でスパッタリング方法によってチタンナイトライ
ドを約３００〜５００Åの厚さで蒸着して拡散防止膜３
７を形成した。前記Ｔｉ層を蒸着する際の蒸着速度は約
５００Å／ｍｉｎとする。また、蒸着時に基板の温度は
Ｔｉ蒸着やＴｉＮ蒸着の両方とも２００℃である。
【００６０】特に、前記Ｔｉ層やＴｉＮ層を蒸着する時
にコリメータ技術を使用することもでき、コリメータの
大きさは５／８インチ、アスペクト比は１．５対１であ
る。また、開口部の側壁に形成されたＴｉＮ層の表面状
態は図６Ｂに示したように、特にスパッタされた原子の
数が相対的に少なく形成される接触口の側壁では粗い表
面を有するようになる。
【００６１】図６ＣはＴｉＮ層３７の表面をプラズマ印
加する段階を示す。
【００６２】前記ＴｉＮ層３７の表面をアルゴンプラズ
マを利用してプラズマ印加するが、前記プラズマ印加は
ＥＣＲプラズマを利用したりＲＦプラズマまたはＭＥプ
ラズマ装置を利用して行う。
【００６３】具体的に、前記アルゴンプラズマを利用し
た蝕刻は側壁に形成されたＴｉＮ層とアルゴンイオン
（Ａｒ＋）の衝突またはＴｉＮ層でアルゴンイオンの運
動量の吸収を通じてＴｉＮ層が削られるようになり、表
面の滑らかなＴｉＮ層３９ｂと滑らかでないＴｉＮ層３
９ａを形成した。
【００６４】先ずＥＣＲプラズマを利用してプラズマ印
加する方法を説明する。
【００６５】ＥＣＲプラズマを利用して８０ｗａｔｔ
（約−５０Ｖ）のＲＦバイアスを印加した状態でＴｉＮ
層３７の表面をプラズマ印加する。より詳細に、ＥＣＲ
プラズマ装置はマイクロウェーブパワー１ｋｗ（マグネ
トロン周波数２．４５ＧＨｚ）、アルゴン圧力５ｍＴｏ
ｒｒ、基板の温度は常温の条件で工程を遂行した。前記
プラズマ印加では基準酸化膜ＳｉＯ2 が１００Å蝕刻さ
れる時にＴｉＮ層は約３０Å蝕刻される。特に、ＥＣＲ
プラズマ装置を使用する場合、基板にバイアスを小さく
印加できるという長所があり、水素添加による表面処理
効果も増加され得る。
【００６６】次に、ＲＦプラズマまたはＭＥプラズマ装
置を利用してプラズマ印加する方法を説明する。前記ス
パッタリング装置は１３．５６ＭＨｚの周波数、９６０
Ｖのバイアス電圧、７ｍＴｏｒｒのアルゴン雰囲気およ
び基板の温度は２００℃の条件下でプラズマ印加を行っ
た。この際、プラズマ印加は酸化膜ＳｉＯ2 １００Åを
基準として蝕刻し、また１００Å以上に蝕刻してもその
効果は同様である。
【００６７】その結果、図６Ｃに示したように、開口部
の側壁に形成されたＴｉＮグレンの粗い表面がプラズマ
印加され滑らかな表面を有するＴｉＮ層が形成される。
【００６８】図６Ｄは開口部を埋没する金属層４１を形
成する段階を示す。
【００６９】具体的に、前記開口部の側壁、開口部によ
り露出された前記不純物拡散領域３３上にスパッタリン
グ方法によってＡｌを蒸着して開口部を埋没する金属層
４１を形成した。この時、前記金属層４１の蒸着は蒸着
温度２００℃、アルゴン圧力４ｍＴｏｒｒで遂行して蒸
着速度５０〜１５０Å／秒に調節した。さらに望ましく
は蒸着速度を１２５Å／秒に調節する。前述したよう
に、平滑なＴｉＮ層上に形成されるＡｌ層は均一な核生
成がなされるために、蒸着特性および段差被覆特性が向
上する。
【００７０】一方、より優れた段差被覆性を得るため
に、前記Ａｌ金属層を１００℃以下の温度で５０〜１５
０Å／秒の蒸着速度でアルミニウムを１次蒸着した後、
２００℃以上の温度で１００〜１５０Å／秒の高い蒸着
速度で蒸着させることができる。この場合、低温での優
れた段差被覆性と高温での原子流動度との向上効果を同
時に得ることができる。
【００７１】（実施例２）図７Ａ〜７Ｃは本発明による
半導体装置の配線層形成方法の第２実施例を示す断面図
である。
【００７２】第２実施例は金属層を低温で形成し真空熱
処理する段階を除いては前記第１実施例と同様である。
前記第１実施例と同様の符号は同様の部材を示す。
【００７３】先ず、第１実施例の図６Ａ〜６Ｃの段階は
同様の手順で施す。
【００７４】図７Ａは第１金属層４３ａを形成する段階
を示す。具体的に、開口部の側壁、開口部により露出さ
れた基板および拡散防止膜上にＡｌまたはアルミニウム
合金（例えば、Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）からなる第１金属層
４３ａを形成した。前記第１金属層４３ａはＤＣマグネ
トロン装置を利用して２００℃以下、望ましくは２５℃
の温度、真空度５．０Ｅ−７Ｔｏｒｒ以下、望ましくは
５．０Ｅ−８Ｔｏｒｒ以下で１００Å／秒の蒸着速度で
形成した。
【００７５】また、前記第１金属層４３ａを形成する時
に、開口部の入口でオーバハング現象を減らすために２
ｍＴｏｒｒ以下の真空度で低圧スパッタリングやコリメ
ーション工程を使用することができる。
【００７６】図７Ｂは前記形成された第１金属層４３ａ
を熱処理する段階を示す。
【００７７】具体的に、前記開口部に形成された第１金
属層４３ａを前記ＤＣマグネトロン装置の温度を上げた
り他の高温のチェインバに移送させ真空熱処理する。前
記真空熱処理は前記第１金属層４３ａを形成させた後、
真空ブレーキなく前記アルミニウム合金の溶融点の０．
５〜０．９の温度、例えば４５０℃以上の高温で１０ｍ
Ｔｏｒｒ以下のアルゴン雰囲気、窒素雰囲気あるいは還
元性雰囲気で２分間加熱することにより、低温スパッタ
リングされたアルミニウム合金の原子を移動させ、前記
図７Ｂに示したように開口部を埋没するようになり埋没
された第１金属層４３ｂを形成した。この際、蒸着時や
真空熱処理時の真空度が向上するにつれ熱処理の温度が
低くなり得る。
【００７８】図７Ｃは前記埋没された第１金属層４３ｂ
上に第２金属層４７を形成する段階を示す。具体的に、
前記埋没された第１金属層４３ｂ上に前記第１金属層４
３ａと同様の物質で第２金属層４７を形成した。しかし
ながら、前記第２金属層４７の形成は前述したオーバハ
ング現象が少なく発生する場合は前記第１金属層４３ａ
を所望の厚さに形成した後、熱処理して開口部を埋没す
ることができるので、前記第２金属層４７を形成する段
階は不要であり得る。
【００７９】（実施例３）図８Ａ〜８Ｃは本発明による
半導体装置の配線層形成方法の第３実施例を示す断面図
である。
【００８０】第３実施例は第１金属層４３ｃ，４３ｄを
形成する時に、２００℃以下の低い温度で金属物質を１
次で蒸着した後、４００℃以上の高温で２次で蒸着する
ことを除いては前記第２実施例と同様である。前記第２
実施例と同様の符号は同様の部材を示す。
【００８１】先ず、第１実施例の図６Ａ〜６Ｃ段階は同
様の手順で施す。
【００８２】図８Ａは第１金属層４３ｃ，４３ｄを形成
する段階を示す。
【００８３】開口部の側壁、開口部により露出された基
板および拡散防止膜上にＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕからなる第１
金属層４３ｃ，４３ｄを形成した。具体的に、前記第１
金属層４３ｃ，４３ｄは２００℃以下の低い温度で所望
の厚さ（総厚さ）の１／２以下を前記１次でＡｌまたは
Ａｌ合金（例えばＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）を蒸着した後、４
００℃以上の高温、望ましくは４５０℃の温度で２次で
Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕを蒸着して第１金属層４３ｃ，４３ｄ
を形成した。この際、蒸着速度は２００℃以下の低温で
は１００Å／秒以下、４００℃以上の高温では１５０Å
／秒の速度で行う。
【００８４】図８Ｂは前記形成された第１金属層４３
ｃ，４３ｄを熱処理する段階を示す。具体的に、前記開
口部に形成された第１金属層４３ｃ，４３ｄをＤＣマグ
ネトロン装置の温度を上げたり他の高温のチェインバに
基板を移送させ真空熱処理する。このような真空熱処理
はアルミニウム膜表面の原子が移動して図８Ｂに示した
ように開口部を埋没するようになり、埋没された第１金
属層４３ｅを形成した。この際、蒸着時や真空熱処理時
の真空度が向上するにつれて熱処理の温度が低くなり得
る。
【００８５】図８Ｃは前記埋没された第１金属層４３ｂ
上に第２金属層４９を形成する段階を示す。具体的に、
前記埋没された第１金属層４３ｅ上に前記第１金属層４
３ｃ，４３ｄと同様の物質で第２金属層４９を形成し
た。
【００８６】前記第２金属層４９の形成は、前述したオ
ーバハング現象が少なく発生する場合には前記第１金属
層４３ｂを所望の厚さに形成した後、熱処理して開口部
を埋没することができるので、前記第２金属層４９を形
成する段階は不要であり得る。
【００８７】（実施例４）第４実施例は前記第３実施例
の第２金属層の形成後に再び２次真空熱処理する段階を
除いては前記第３実施例と同様である。
【００８８】具体的に、前記第３実施例の工程を順に進
んだ後、２次真空熱処理を施す。前記２次真空熱処理は
前記１次真空熱処理の温度、例えば４５０℃と同様であ
ったり低い温度で施す。
【００８９】（実施例５）図９Ａ〜９Ｃは本発明による
半導体装置の配線層形成方法の第５実施例を示す断面図
であり、図９Ａは開口部の側壁に形成された拡散防止膜
の表面を説明するために拡大して示した図を含む。
【００９０】第５実施例は第１金属層を形成する前に第
２拡散防止膜を形成することを除いては前記第３実施例
および第４実施例と同様である。また、第５実施例で前
記第４実施例と同様の部材は同様の符号で表す。
【００９１】先ず、第１実施例の図６Ａ〜６Ｃの段階は
同様の手順で施す。
【００９２】図９Ａは第２拡散防止膜４２および第１金
属層４３ｆを形成する段階を示す。先ず、図６Ｃの段階
後、第１拡散防止膜を４５０℃の窒素雰囲気で熱処理し
て拡散防止膜の耐熱性を向上させる。前記耐熱性の向上
は酸素スタッフィング効果と下部に形成されたＴｉ層の
シリサイド化に起因する。言い換えれば、ＴｉＮ層の下
部のＴｉが後に形成されるアルミニウムと反応する場合
にＡｌ3 Ｔｉが形成され、約４５０℃でシリコンと約１
５％程度の高溶解度を有するＡｌ3 Ｔｉにより接合スパ
イキング現象を生じやすい。したがって、ＴｉとＳｉと
の反応を誘導してＴｉＳｉ2 ／ＴｉＮの状態にすれば拡
散防止膜の耐熱性が向上する。また、熱処理後にも開口
部の側壁での第１拡散防止膜であるＴｉＮの表面は平滑
な状態を維持する。
【００９３】次に、開口部の側壁、開口部により露出さ
れた基板および第１拡散防止膜上に湿潤性を向上させる
ためにＴｉまたはＴｉＮを１００〜２００Åの厚さで沈
積させ第２拡散防止膜４２を形成した。特に、開口部の
側壁の平滑な表面上に形成される第２拡散防止膜４２で
あるＴｉＮは非常に小さくて一定した大きさに形成され
る。
【００９４】次にＡｌまたはアルミニウム合金、例えば
Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕからなる第１金属層４３ｆを形成し
た。前記第１金属層は開口部の側壁の平滑な表面上に形
成されるＴｉＮが非常に小さくて一定した大きさに形成
されるために、第１金属層の形成初期の均一な核生成を
得ることができ、これにより優れた被覆性を有する。前
記第１金属層４３ｆは前記第３実施例および第４実施例
と同様に２段階で金属層を形成させることもできる。
【００９５】図９Ｂは前記形成された第１金属層４３ｆ
を熱処理する段階を示す。
【００９６】具体的に、前記開口部に形成された第１金
属層４３ｆを真空熱処理する。このような真空熱処理は
アルミニウム膜表面の原子が移動して、図９Ｂに示した
ように開口部を埋没するようになり、埋没された第１金
属層４３ｇを形成した。前記埋没された第１金属層はア
ルミニウムの蒸着初期の均一な核生成および優れた被覆
性を有するようになり、熱処理時の埋没特性が向上して
半導体装置の信頼性を向上させることができる。
【００９７】また、前記第１金属層の形成後に熱処理に
よる埋没方法以外に４００℃以上の高温スパッタリング
により埋没された第１金属層の形成も可能である。
【００９８】図９Ｃは前記埋没された第１金属層４３ｇ
上に第２金属層５１を形成する段階を示す。具体的に、
前記埋没された第１金属層４３ｇ上に前記第１金属層４
３ｇと同様の物質で第２金属層５１を形成した。
【００９９】前記第２金属層５１の形成は、前述したオ
ーバハング現象が少なく発生する場合は前記第１金属層
４３ｇを所望の厚さに形成した後、熱処理して開口部を
埋没することができるので、前記第２金属層５１を形成
する段階は不要であり得る。 （実施例６）図１０Ａ〜１０Ｃは本発明による半導体装
置の配線層形成方法の第６実施例を示す断面図である。
【０１００】第６実施例はＣＶＤ方法で第１金属層を形
成した後、真空熱処理して開口部を埋没したりまたはア
ルミニウム合金をスパッタリングし真空熱処理して開口
部を埋没することを除いては前記第２実施例〜第５実施
例と同様である。前記第２実施例でと同一の符号は同一
の部材を示す。
【０１０１】先ず、第１実施例の図６Ａ〜６Ｃ段階は同
様の手順で施す。
【０１０２】図１０Ａは第１金属層４３ｈを形成する段
階を示す。
【０１０３】開口部の側壁、開口部により露出された基
板および拡散防止膜上に、例えばＡｌからなる第１金属
層４３ｈをＣＶＤ方法で形成した。より詳細にはアルミ
ニウムまたはアルミニウム合金の蒸着は公知された通常
のＣＶＤ方法により遂行することができる。
【０１０４】例えば、トリイソブチルアルミニウム（Tr
iisobutyl Aluminum、以下ＴＩＢＡという）、ＤＭＡＨ
（Dimethyl Aluminum Hydride:（ＣＨ3 ）2 ＡｌＨ）な
どのような有機金属化合物をソースとして利用して遂行
する。
【０１０５】ＴＩＢＡを使用して蒸着する場合、コール
ドウォール型装置を使用し、ＴＩＢＡの流入時に気相温
度は９０℃以下、望ましくは８４℃〜８６℃を維持し、
担体ガスとしてはアルゴンのような不活性ガスをバブリ
ングさせて使用する。この時、アルゴンガスの流速は約
７リットル／ｍｉｎなのが望ましい。ＴＩＢＡの熱分解
時に蒸着温度は約２５０℃程度であるが、蒸着速度が早
くて望ましくない。蒸着速度は温度が下がれば減少する
ので、蒸着速度を低めるために、より低い温度で遂行す
ることもできる。前記条件で蒸着速度は約１０００Å／
ｍｉｎであり、接触口の大きさが０．２μｍの場合はＴ
ＩＢＡを利用して約１分間アルミニウムを蒸着する。
【０１０６】また、他の方法として、前記第１金属層４
３ｈはＤＭＡＨなどのようなアルミニウム水素化物を使
用して蒸着させる。この際、前記アルミニウム水素化物
の熱分解を防止するために、低温で前記アルミニウム水
素化物を保管し、蒸着工程は５０℃以上の温度で遂行す
る。不活性ガスであるアルゴンを利用してソースの気相
状態を調節することができ、蒸着速度を落とすためには
基板の温度を下げたり、またはソースの量を減少させ
る。アルミニウム水素化物を利用した蒸着方法は適切な
ソースを使用すれば蒸着温度を下げることができる。蒸
着工程は０．０１ないし１０Ｔｏｒｒの圧力および５０
〜１５０℃の反応チャンバで遂行する。
【０１０７】前記ＣＶＤ方法による第１金属層４３ｈは
開口部の側壁に形成された滑らかなＴｉＮ表面で形成さ
れるために、図１０Ａに示したように被覆性よく形成さ
れる。 図１０Ｂは前記形成された第１金属層４３ｈを
熱処理して開口部を埋没する段階を示す。
【０１０８】具体的に、前記開口部に形成された第１金
属層４３ｈを真空を破らず真空熱処理したり前記形成さ
れた第１金属層上にＡｌ合金、例えばＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ
をスパッタリングして真空熱処理を施す。このような真
空熱処理はアルミニウム膜表面の原子が移動して、図８
Ｂに示したように開口部を埋没するようになり、埋没さ
れた第１金属層４３ｉを形成した。この際に、蒸着時や
真空熱処理時の真空度が向上するにつれて熱処理の温度
が下がり得る。
【０１０９】一方、前記ＣＶＤ方法による第２金属層の
形成時に開口部の大きさの１／２以上の厚さで蒸着する
場合、継ぎ目なく開口部を埋没することができ前記真空
熱処理を遂行せず開口部を埋没することができる。も
し、継ぎ目が発生しても後の真空熱処理を通じて除去す
ることができる。したがって、前記真空熱処理は選択的
である。
【０１１０】図１０Ｃは前記埋没された第１金属層４３
ｉ上に第２金属層５３を形成する段階を示す。具体的
に、前記埋没された第１金属層４３ｉ上に前記第１金属
層４３ｉと同様の物質でスパッタリングにより第２金属
層５３を形成した。または、前記埋没された第１金属層
４３ｉ上に前記第１金属層４３ｉと同様の物質でスパッ
タリングにより第２金属層５３を形成した後に真空熱処
理する。
【０１１１】前記第２金属層５３の形成は前述したオー
バハング現象が少なく発生する場合は前記第１金属層４
３ｈを所望の厚さに形成した後、熱処理して開口部を埋
没することができるので、前記第２金属層５３を形成す
る段階は不要であり得る。
【０１１２】（比較例）図１１および図１２は本発明に
よリプラズマ印加されたＴｉＮの表面と従来技術により
蝕刻されていない状態のＴｉＮ表面を撮影した写真であ
る。具体的に、図１１に示した本発明によるＴｉＮの表
面はグレン境界がなく平滑な表面を持っており、図１２
に示した従来技術によるＴｉＮの表面は粗い状態に観察
された。なお、以上の実施例においては、高融点金属と
してＴｉをまた高融点金属化合物としてＴｉＮを用いた
ものであるが、本発明に用いられる高融点金属として
は、例えばＭｏやＷなども可能であり、これらの化合物
として、ＴｉＮやＴｉＷＮなどが用いられてもよい。ま
た本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発
明の思想を逸脱しない範囲内において種々の改変をなし
得ることはもちろんである。
【０１１３】
【発明の効果】以上で説明したように、請求項１〜２０
に記載の本発明によると、滑らかな拡散防止膜の側壁に
形成される金属層、すなわちアルミニウム層がアルミニ
ウム原子の初期蒸着特性の良さにより、アルミニウム膜
の段差塗布性が良好であり、均一で連続的な膜に蒸着さ
れる。したがって、高段差の接触口をボイドなく効果的
に埋没することができ、素子の信頼性を向上させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の開口部の埋没配線構造を示す断面図で
ある。
【図２】 従来の開口部の埋没配線構造を示す断面図で
ある。
【図３】 従来の開口部の埋没配線構造を示す断面図で
ある。
【図４】 前記図１〜図３の拡散防止膜上にアルミニウ
ムを蒸着する時、アルミニウム膜の初期核生成を説明す
るために示した図である。
【図５】 本発明による半導体装置の配線層の構造を説
明するための図であり、開口部の側壁に金属層の初期核
生成を説明するために拡大して示した図を含む図面であ
る。
【図６】 （Ａ）〜（Ｄ）は本発明による半導体装置の
配線層形成方法の第１実施例を示す断面図であり、前記
（Ｂ）および（Ｃ）は開口部の側壁に形成された拡散防
止膜の表面を説明するために拡大して示した図を含む図
面である。
【図７】 （Ａ）〜（Ｃ）は本発明による半導体装置の
配線層形成方法の第２実施例を示す断面図である。
【図８】 （Ａ）〜（Ｃ）は本発明による半導体装置の
配線層形成方法の第３実施例を示す断面図である。
【図９】 （Ａ）〜（Ｃ）は本発明による半導体装置の
配線層形成方法の第５実施例を示す断面図であり、前記
（Ａ）は開口部の側壁に形成された拡散防止膜の表面を
説明するために拡大して示した図を含む図面である。
【図１０】 （Ａ）〜（Ｃ）は本発明による半導体装置
の配線層形成方法の第６実施例を示す断面図である。
【図１１】 本発明によりプラズマ印加されたＴｉＮの
表面を撮影した電子顕微鏡写真である。
【図１２】 従来技術による、プラズマ印加されていな
い状態のＴｉＮの表面を撮影した電子顕微鏡写真であ
る。
【符号の説明】
３１ 半導体基板 ３３ 不純物拡散領域 ３５ 絶縁層 ３７ 拡散防止膜 ４１ 金属層

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成され、その内部に形成された開
    口部を含む絶縁層と、 前記開口部の両側壁にプラズマ印加により形成された平
    滑な表面を有する拡散防止膜と、 前記拡散防止膜上に形成されている金属層と、 を具備することを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記拡散防止膜は、高融点金属または高
    融点金属化合物からなることを特徴とする請求項１に記
    載の半導体装置。
  3. 【請求項３】 前記高融点金属はＴｉであり、高融点金
    属化合物はＴｉＮであることを特徴とする請求項２に記
    載の半導体装置。
  4. 【請求項４】 前記開口部は、前記半導体基板の不純物
    拡散領域を露出するコンタクトホールまたは前記半導体
    基板上に形成された下部導電層を露出するブァイアホー
    ルであることを特徴とする請求項１に記載の半導体装
    置。
  5. 【請求項５】 前記金属層は、ＡｌまたはＡｌ合金であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
  6. 【請求項６】 半導体基板と、 前記半導体基板上に形成され、その内部に形成された開
    口部を含む絶縁層と、 前記開口部の両側壁にプラズマ印加により形成された平
    滑な表面を有する拡散防止膜と、 前記拡散防止膜の形成されている前記開口部上に埋没さ
    れた金属層と、を具備することを特徴とする半導体装
    置。
  7. 【請求項７】 半導体基板上に絶縁層を形成する段階
    と、 前記絶縁層に開口部を形成する段階と、 前記絶縁層、前記開口部を通じて露出された基板および
    前記開口部の側壁に拡散防止膜を形成する段階と、 前記開口部の両側壁に形成された拡散防止膜の表面をプ
    ラズマ印加する段階と、 前記プラズマ印加された拡散防止膜上に金属層を形成す
    る段階と、を具備することを特徴とする半導体装置の形
    成方法。
  8. 【請求項８】 前記プラズマは、不活性ガスを利用した
    ＥＣＲプラズマ、ＲＦプラズマまたはＭＥプラズマ装置
    を利用して形成することを特徴とする請求項７に記載の
    半導体装置の形成方法。
  9. 【請求項９】 前記不活性ガスに水素を添加してプラズ
    マ処理効果を増大させることを特徴とする請求項８に記
    載の半導体装置の形成方法。
  10. 【請求項１０】 前記金属層をＣＶＤ方法で形成するこ
    とを特徴とする請求項７に記載の半導体装置の形成方
    法。
  11. 【請求項１１】 前記拡散防止膜を形成する段階後に熱
    処理する段階をさらに具備することを特徴とする請求項
    ７に記載の半導体装置の形成方法。
  12. 【請求項１２】 前記金属層を形成する段階後に熱処理
    して前記開口部を埋没させる段階をさらに具備すること
    を特徴とする請求項７に記載の半導体装置の形成方法。
  13. 【請求項１３】 前記開口部を埋没させる段階後に第２
    の金属層をさらに形成することを特徴とする請求項１２
    に記載の半導体装置の形成方法。
  14. 【請求項１４】 前記金属層を第１の温度で１次蒸着し
    た後、第２の温度で２次蒸着させることを特徴とする請
    求項７に記載の半導体装置の形成方法。
  15. 【請求項１５】 前記第１の温度は前記第２の温度より
    低いことを特徴とする請求項１４に記載の半導体装置の
    形成方法。
  16. 【請求項１６】 半導体基板上に絶縁層を形成する段階
    と、 前記絶縁層に開口部を形成する段階と、 前記絶縁層、前記開口部を通じて露出された基板および
    前記開口部の側壁に第１拡散防止膜を形成する段階と、 前記開口部の両側壁に形成された第１拡散防止膜の表面
    をプラズマ印加する段階と、 前記プラズマ印加された第１拡散防止膜上に第２拡散防
    止膜を形成する段階と、 前記第２拡散防止膜の形成された基板の全面に金属層を
    形成する段階と、 前記金属層を熱処理して前記開口部を埋没する段階と、
    を具備することを特徴とする半導体装置の形成方法。
  17. 【請求項１７】 前記第２拡散防止膜を形成する段階後
    に連続して真空を破らず前記金属層を形成することを特
    徴とする請求項１６に記載の半導体装置の形成方法。
  18. 【請求項１８】 前記金属層を形成する段階後に第２の
    金属層をさらに形成することを特徴とする請求項１６に
    記載の半導体装置の形成方法。
  19. 【請求項１９】 前記第２拡散防止膜を形成する段階後
    に熱処理する段階をさらに具備することを特徴とする請
    求項１６に記載の半導体装置の形成方法。
  20. 【請求項２０】 前記第１拡散防止膜の表面をプラズマ
    印加する段階後に熱処理する段階をさらに具備すること
    を特徴とする請求項１６に記載の半導体装置の形成方
    法。
  21. 【請求項２１】 半導体基板上に絶縁層を形成する段階
    と、 前記絶縁層に開口部を形成する段階と、 前記絶縁層、前記開口部を通じて露出された基板および
    前記開口部の側壁に第１拡散防止膜を形成する段階と、 前記開口部の両側壁に形成された第１拡散防止膜の表面
    をプラズマ印加する段階と、 前記プラズマ印加された第１拡散防止膜上に第２拡散防
    止膜を形成する段階と、 前記第２拡散防止膜の形成された基板の全面に高温スパ
    ッタリングして前記開口部を埋没する段階と、 を具備することを特徴とする半導体装置の形成方法。
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