JPH0963992A - 金属層形成方法及び配線形成方法 - Google Patents

金属層形成方法及び配線形成方法

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JPH0963992A
JPH0963992A JP8198315A JP19831596A JPH0963992A JP H0963992 A JPH0963992 A JP H0963992A JP 8198315 A JP8198315 A JP 8198315A JP 19831596 A JP19831596 A JP 19831596A JP H0963992 A JPH0963992 A JP H0963992A
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cooling
wafer
metal layer
forming
aluminum
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JP8198315A
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Eishin Gi
魏榮振
Jinzen Boku
朴仁善
Sonin Ri
李相▲忍▼
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    • H01L21/70Manufacture 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
    • H01L21/71Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76838Applying 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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】金属蒸着条件を最適化して超薄膜の金属層を形
成する方法及びこれを用いて高いアスペクト比を有する
コンタクトホールを埋め込むための金属配線形成方法を
提供する。 【解決手段】ウェーハの温度を−25℃〜常温の範囲と
なるように冷却した後に、金属層の蒸着工程を実行する
ことにより、スパッタリングされた金属原子が下地膜に
吸着しやすい程度を示す湿潤性を向上させ、核生成位置
数の増加による単位体積当たり粒界エネルギーを増や
す。これにより、蒸着された金属層の表面状態を改善し
て均一な超薄膜の金属膜が得られる。また、高いアスペ
クト比を有するコンタクトホールにおけるアルミニウム
の充填特性が向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の製造
方法に係り、詳しくは、超薄膜の金属層を形成する金属
層形成方法及び高いアスペクト比比を有するコンタクト
ホールを埋め込んで金属配線を形成する配線形成方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来の低集積度の半導体装置において
は、金属を条着した際のステップカバレージは重要視さ
れていなかった。しかしながら、最近、半導体装置の高
集積化により、コンタクトホールの径は、ハーフミクロ
ン程度の極めて小さなものとなった。また、半導体基板
に形成される不純物の注入領域は非常に浅くなりつつあ
る。
【0003】半導体装置のコンタクトホールに金属を埋
め込んで配線を形成する技術としては、アルミニウムリ
フロー(Alリフロー)、高温スパッタリング、高エネ
ルギーのレーザを用いる技術などがある。このうち、量
産性と工程の単純化の観点からAlリフロー工程が有利
である。
【0004】しかしながら、高アスペクト比の達成、ス
パッタ法によるアルミニウムのステップカバレージの不
良によるボイドの発生などに関する問題点がある。これ
を解決すべくアルミニウムを溶融させてコンタクトホー
ルを埋め込む各種方法が提案されている。
【0005】例えば、特開昭62−132848号、特
開昭63−99549号、特開昭62−109341号
には、アルミニウムまたはアルミニウム合金を蒸着した
後に、アルミニウムまたはアルミニウム合金をアルミニ
ウムの溶融点以上の温度で加熱して、アルミニウムを液
状にしてコンタクトホールを埋め込む方法が開示されて
いる。
【0006】この方法においては、溶融された液状のア
ルミニウムでコンタクトホールを適切に埋め込むために
は、半導体ウェーハを水平にする必要がある。また、液
状のアルミニウムは、表面張力が小さくなるように、固
化時に縮んだり歪んだりして、底部の半導体物質を露出
させる。また、熱処理温度を正確に調節できないために
量産性が劣る。さらに、コンタクトホール以外の部分の
金属の表面が荒くなり、後続のフォトリソグラフィ工程
が困難になる。
【0007】また、米国特許4,970,176号に
は、ステップカバレージを向上させた金属配線の形成方
法が開示されている。即ち、低温(約200℃以下)で
所定の厚さの金属層を蒸着した後に、400〜500℃
に温度を上げる。このような金属層は、粒子の成長、再
結晶及びバルクの拡散を通じて、後続の工程で蒸着され
る金属層のステップカバレージを向上させる。
【0008】一方、Ono等は、Al−Si膜の温度が
500℃以上の場合に、Al−Siの液状化が顕著にな
るとの事実に基づき、500〜550℃の温度でAl−
Si膜を蒸着してコンタクトホールを埋め込む方法を提
案したことがある(Hisako Ono, et al., in Proc., 19
90 VMIC Conference June 11〜12, pp. 76〜82)。
【0009】また、Yoda等は、500〜550℃の
温度で金属を蒸着してコンタクトホールを埋め込む方法
を提案した(ヨロッパ特許出願公開第0387835
号,特許願平第1−61557号)。Yoda等の方法
によれば、コンタクトホールは金属で完全に埋め込まれ
るが、一方で、Al−Si膜が電子移動に対しては強い
抵抗性を示し、ストレスに対しては弱い抵抗を示す可能
性が高い。また、Al膜内に含まれたSiがAl粒子間
の境界で析出されるという問題がある。よって、コンタ
クトホール以外の全てのAl−Si膜をエッチングした
後に、Al−Si−Cu膜を蒸着して配線を形成する必
要がある。
【0010】さらに、本発明者を含むC.S. Park等は、
100℃以下の低温でアルミニウム合金を蒸着した後
に、溶融点以下の温度である550℃で約3分間熱処理
してコンタクトホールを完全に埋め込む方法を提案した
(Proc., 1991 VMIC Conference June 11 and 12 pp. 3
26〜328 )。低温で蒸着されたアルミニウムは、550
℃での熱処理によっては溶けないが、コンタクトホール
に流れ込んでコンタクトホールを完全に埋め込む。
【0011】上記のC.S. Park等の方法によれば、10
0℃以下の低温で約500Åのアルミニウムを蒸着した
後に熱処理することにより、大きさ0.8μm、アスペ
クト比約1.0のコンタクトホールを完全に埋め込むこ
とができる。この方法においては、Yoda等の方法に
おいて必要とされるエッチング工程が不要である。かか
る利点のため、C.S. Park等のコンタクトホールの埋め
込み方法は、当該分野において多くの関心を集めてい
る。
【0012】また、半導体製造の初期の段階において
は、純粋アルミニウムを用いて金属配線層を形成した
が、アルミニウム層は、焼結工程における加熱によって
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
ングを発生させる。従って、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
多用されてきた。
【0013】しかしながら、Al−1%Siを用いて半
導体装置の配線を形成する場合、約450℃以上の温度
で熱処理する際に、Al膜中のシリコンが析出してSi
残滓を形成するため、配線の接触抵抗が増加する。
【0014】金属配線層とシリコン基板との上記のよう
な反応によるAlスパイキングクやSi残滓の形成を防
止するために、配線層とシリコン基板または絶縁層との
間に拡散防止膜を形成する技術が知られている。
【0015】例えば、米国特許第4,897,709号
には、拡散防止膜として窒化チタン膜をコンタクトホー
ルの内壁に形成する方法が記載されている。また、特開
昭61−183942号には、障壁層として耐火金属膜
と窒素チタン膜より構成された二重膜を形成した後に熱
処理を施して、半導体基板と接続するコンタクトホール
の底部に安定した熱的化合物よりなる耐火金属シリサイ
ド層を形成させることにより、障壁効果を向上させる方
法が開示されている。
【0016】また、Nishita等は、拡散障壁層を形成す
る際に、TiN層を形成した後に熱処理を施し、再びT
iN層を形成して障壁効果を向上させる方法を提案して
いる(特開昭63ー97762号公報)。
【0017】拡散防止膜が形成されたコンタクトホール
において、拡散防止膜の特性を向上させるためには、拡
散防止膜の表面と粒子間の境界に酸化物が存在する状態
とすることが望ましい。しかしながら、この酸化物の存
在は、拡散防止膜とアルミニウムとの湿潤性を低下させ
てボイドを形成せしめたり、熱処理時に不良なプロファ
イルを有する金属層を形成せしめるなど、半導体装置の
配線層の信頼性を劣化させる原因となる。
【0018】Dipankar等は、170℃でAl−1%Cu
合金を各種下地膜に蒸着した実験結果を発表している
(参照文献;“EFFECT OF UNDERLAYER ON SPUTTERED AL
UMINIUM GRAIN STRUCTURE AND ITS CORRELATION WITH S
TEP COVERAGE IN SUBMICRON VIAS" by Dipankar Parman
ik and Vivek Jain, June 12-13, 1990 VMIC Conferenc
e, pp 332-334 )。Dipankar等は、下地膜の種類に応じ
て蒸着時に生成されるアルミニウム粒子の大きさが異な
り、アルミニウムのステップカバレージは、蒸着時に形
成されるアルミニウム粒子の大きさと密接な関係がある
ことを示した。
【0019】以上の技術的背景から、高いアスペクト比
を有するコンタクトホールを埋め込むためのアルミニウ
ムリフロー工程は、アルミニウムの蒸着工程におけるA
l金属層とその下地膜である障壁金属との湿潤性及びこ
れらの反応等に関するプロセスパラメータに依存するこ
とが理解される。
【0020】例えば、Alとその下地膜との間の湿潤性
が良好でなければ、後続の熱処理工程の際に、湿潤性の
悪い箇所からボイドが発生する。また、Alと反応する
下地膜を用いると、その界面で生成された反応層がAl
の移動度を過剰に抑えるため、均質な金属でコンタクト
ホールを埋め込むことが困難になる。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金属
層の蒸着条件を改善して、均質な薄膜の金属層を信頼性
良く形成するための金属層形成方法を提供することにあ
る。
【0022】本発明の他の目的は、均質な薄膜の金属層
を用いて、高いアスペクト比を有するコンタクトホール
を安定的に埋め込む配線形成方法を提供するにある。
【0023】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る連続的な金属薄膜の形成方法は、物理
的気相蒸着方法により金属層を形成する方法において、
相応のエネルギーを持って入射されてウェーハ上の所定
の位置に物理的に吸着される原子の稠密な核生成のため
に、ウェーハを強制的に冷却させる冷却工程によりウェ
ーハの温度を下げた後に、金属を蒸着することを特徴と
する。
【0024】望ましくは、前記冷却温度は−25℃〜常
温であることを特徴とする。
【0025】また、前記金属層は、配線材料として用い
られるようにAl,Cu,Ag,Au及びWのいずれか
1つを用いることが望ましい。
【0026】本発明の好適な実施の形態によれば、前記
強制冷却工程は、前記ウェーハの背面に設けられ冷媒が
循環される別途の冷却手段を用いてウェーハの温度を−
25℃〜常温の範囲の任意の温度に下げるための接触式
冷却法を用い、前記冷媒としては液体窒素、He及び冷
却水のいずれか一つを用いることができる。
【0027】本発明の他の実施の形態によれば、前記強
制冷却工程は、非接触式の背面ガス伝導方式を用い、前
記冷却用伝導ガスとしては不活性ガスまたは金属の酸化
を防止するH2 のような還元性ガスを用いることもでき
る。
【0028】前記他の目的を達成するために、本発明の
配線形成方法は、半導体基板上に層間絶縁膜を形成する
工程と、前記層間絶縁膜から前記半導体基板の表面まで
に至コンタクトホールを形成する工程と、前記コンタク
トホールの底部表面上に拡散防止膜を蒸着する工程と、
−25℃から常温までの蒸着温度を有する蒸着条件で前
記拡散防止膜上に均一なアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金薄膜を蒸着する工程と、前記アルミニウムまたは
アルミニウム合金薄膜を溶融点以下の温度で熱処理して
前記コンタクトホールを埋め込む工程とを含むことを特
徴とする。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0030】通常、物理蒸着(PVD)する場合、蒸着
される金属原子は、相応のエネルギーを持って入射され
るため、物理的に吸着される原子(以下、“吸着原子”
という)は、入射された位置からある程度移動した後
に、表面で原子が再配列されながら蒸着される。この
際、原子はエネルギーを失いながら安定した核を形成し
て、基板の表面に向かって凝縮される。凝縮の際、吸着
原子と基板または下地膜との表面間の反応及び吸着原子
の運動エネルギーにより決められる移動度の程度に応じ
て核生成の程度が変わる。
【0031】そこで、高いアスペクト比を有するサブハ
ーフミクロンのコンタクトにAlリフロー工程を適用す
るために、金属の蒸着条件を変えながら金属原子の状態
の変化を観察した。特に、金属薄膜の初期蒸着特性によ
り配線の信頼性を決める重要な因子である湿潤性(即
ち、スパッタリングされた金属原子(吸着原子)が下地
膜に吸着し易い程度)、核生成やグレインサイズなどの
変化を以下のような実験により調べた。
【0032】図1乃至図3は、アルミニウム金属膜の蒸
着条件を変えて、TiN下地膜上のAl核生成の状態を
走査型電子顕微鏡(SEM)で観測した断面写真を示
す。
【0033】即ち、図1は、従来の方法により高温(約
450℃)で蒸着したアルミニウム膜30aの表面を、
図2は、本実施の形態に係る冷却工程なしに低温(約2
0℃)で蒸着したアルミニウム膜30bの表面を、図3
は、本実施の形態に係る冷却工程を適用して蒸着したA
l薄膜30cの表面を示す。
【0034】基板10としてはシリコン基板を用い、基
板10上に形成される下地膜20としては約600Åの
厚さのTiNを、温度200℃、圧力2mTorr、Ar:
N2=40:85などの同一の蒸着条件で蒸着した。A
l膜30a,30b,30cは60Åの超薄膜を蒸着に
より形成した。
【0035】アルミニウム薄膜を本実施の形態に係る冷
却工程を経ることなく通常の方法で蒸着した後に、Al
の初期核生成における膜の連続性を調べた結果、図1及
び図2の断面写真のAl膜30a,30bが示すよう
に、島状のグレインが現れた。
【0036】即ち、蒸着温度が高いほどウェーハに蒸着
されるAl膜に島状のグレインが現れるが、ウェーハを
冷却した後にAlを蒸着すると、均質な膜が得られるこ
とが理解される。これはスパッタリングにより、熱的に
高温状態のAlの吸着原子が下地膜20に吸着されると
き、本実施の形態に係る冷却工程を適用することにより
冷却され、Al吸着原子の移動度が最適な移動度まで低
下し、Al原子の移動量が最適な量になるからである。
【0037】また、図3から観測されるように、ウェー
ハ10を−25℃〜常温までの間に保持しながら、Al
またはAl−1%Si−0.5%Cuのようなアルミニ
ウム合金30cを60Åの厚さで蒸着した場合の観察結
果によれば、極めて稠密で均一な膜が得られ、20Åま
での超薄膜を得ることもできた。
【0038】前記金属層は、配線材料として用いるため
に、AlまたはAl合金の他、Cu,Ag,Au,Wな
どの電気伝導度が優れた物質のいずれかを用いることも
できる。
【0039】本発明の好適な実施の形態においては、前
記冷却工程として、以下のような2つの方法を用いる。
【0040】蒸着温度を下げるための第1の方法とし
て、アルミニウムを蒸着するための同一のチャンバ内で
常温のArガスを所定時間流してウェーハを強制的に冷
却する非接触式方法が好適である この場合において、ウェーハの温度を効果的に冷却する
ためには、背面ガス伝導方式が好適である。また、伝導
ガスとしては、Arの他、Heなどの不活性ガスまたは
金属の酸化を防止するH2のような還元性ガスが好適で
ある。
【0041】TiN蒸着時のウェーハチャックの温度は
約200℃であり、また、チャンバ内のプラズマ雰囲気
などの影響によりウェーハは加熱されるが、常温のAr
ガスにより冷却されてAl原子の移動度が抑えられて、
結果的に稠密で均質なAl膜が形成される。
【0042】しかしながら、前記冷却工程を実行するチ
ャンバとして、金属蒸着と同一のチャンバを用いる場
合、ウェーハがプラズマ雰囲気で長時間にわたって保持
されるために、ウェーハチャックの温度が増加してしま
うという問題がある。そこで、他のチャンバを用いて冷
却工程を実行することが望ましく、この場合、冷却工程
とAl蒸着工程とが同一チャンバ内で連続して実行され
ないため、ウェーハチャックの温度上昇を防止すること
ができ、蒸着されるAl膜の均質性をより向上させるこ
とができる。
【0043】第2の方法として、冷媒を循環してウェー
ハを冷却するような冷却手段(例えば、蒸着用のチャン
バの外部に別途の冷却部(chiller block)を設けて、該
冷却部により冷媒を冷却し、冷却した冷媒によりウェー
ハをその背面から冷却する手段)を設けて、ウェーハの
温度を−25℃〜常温の任意の温度に冷却する接触式冷
却法が好適である。
【0044】このような冷却手段を用いて同一のチャン
バ内でウェーハを冷却した後に、続けてAl蒸着工程を
実行する場合、前述した第1の方法、すなわち、Arガ
ス等による冷却工程よりも、さらに稠密なAl核を生成
することができる。
【0045】前記接触式冷却法における冷媒としては、
液体窒素、Heガスまたは冷却水が好適である。
【0046】次に、前述した方法により最適化された金
属層の形成方法を用いて高いアスペクト比を有するコン
タクトホールに配線コンタクトを形成する方法を説明す
る。図4及び図5は、層間絶縁膜40及びTiN障壁層
20を有する基板10のコンタクトホールに金属を蒸着
した結果物の断面写真であり、図4は冷却工程を実行し
なかった場合、図5は冷却工程を実行した場合を示す。
なお、説明の便宜のため、図1乃至図3と対応する部分
については、同一の参照符号を付している。
【0047】コンタクトホールの直径は0.37μm、
そのアスペクト比は3であり、TiN膜20の蒸着条件
及びAl膜300a,300Aの蒸着条件は、前述の条
件と同一である。但し、蒸着したAlの厚さは約600
Åである。冷却工程においては、Alの蒸着工程が実行
されるチャンバと異なるチャンバで常温のArガスを9
0秒間循環させた。
【0048】図4の断面写真から明らかなように、Ti
N障壁層20の上に蒸着されたアルミニウム300aの
グレインサイズは大きく、コンタクトホールの側壁の一
部にはアルミニウムが蒸着されていない部分も観察され
る。一方、冷却工程を実行した場合には、図5の断面写
真から明らかなように、微細なAlグレイン300Aが
均一に蒸着されて、ステップカバレージが向上すること
がわかる。この結果は、コンタクトホールがない下地膜
上のAlグレインの成長と類似している。
【0049】図6及び図7は、アルミニウムリフロー工
程後のコンタクトの埋め込み特性を観測したSEM断面
写真であり、図6は冷却工程を実行しなかった場合、図
7は冷却工程を実行した場合を示す。
【0050】アルミニウムリフロー工程における熱処理
は、580℃の温度で90秒間にわたって実行した。な
お、この時のウェーハ温度は約450℃であった。
【0051】図6の断面図から明らかなように、冷却工
程なしにリフロー工程を実行する場合には、湿潤性が良
くない部分にボイド50が発生して、コンタクトホール
が適正に埋め込まれない。
【0052】しかしながら、図7の断面図から明らかな
ように、−25℃〜常温での蒸着温度で蒸着されたアル
ミニウム原子300Bは移動度が抑えられて、従って、
移動により集合する(”くっつく”)現象が減り、アル
ミニウムの充填特性が改善される。
【0053】以上のように、金属膜を熱処理して高いア
スペクト比を有するコンタクトホールを埋め込むために
は、コンタクトホールの側壁と底面とにおいて、金属膜
を稠密かつ均一に蒸着することが要求され、この要求
は、金属の蒸着に際してウェーハの温度を十分に冷却す
ることにより満たされる。即ち、金属の蒸着温度が高い
ほど吸着原子の移動度が増し、グレインの成長によりそ
のグレインサイズが大きくなり、一方、上記のような低
い蒸着温度の場合には、吸着原子の移動度の低減(最適
化)により稠密かつ均一な金属膜が形成される。
【0054】以上のように、本実施の形態に拠れば、ア
ルミニウム等の金属の蒸着に際して、ウェーハを充分冷
却して適正温度にすることにより、金属の核生成の状態
が改善されるため、30Å程度の超薄膜を蒸着しても稠
密かつ均一な金属膜が形成される。
【0055】本発明は上記の実施の形態に限定されず、
本発明の技術的思想の範囲内において、様々な変形が可
能である。
【0056】
【発明の効果】本発明に拠れば、金属層の蒸着工程の前
に、冷却工程を実行し、ウェーハの温度が−25℃〜常
温の範囲となる状態で蒸着工程を行うことにより、スパ
ッタリングされた金属原子が下地膜に吸着し易い程度を
示す湿潤性を向上させ、核生成の位置数を増加させ、単
位体積当たりの粒界エネルギーを増加させることができ
る。
【0057】その結果、蒸着された金属層の表面状態を
改善して稠密かつ均一な超薄膜の金属膜が得られる。ま
た、高いアスペクト比を有するコンタクトホールにおけ
るアルミニウム等の充填特性を向上させ得る。
【0058】
【図面の簡単な説明】
【図1】通常の高温蒸着方法により拡散防止膜上に蒸着
されたアルミニウム膜の蒸着特性を観測した写真であ
る。
【図2】冷却工程なしに低温蒸着されたアルミニウム薄
膜の蒸着特性を観測した写真である。
【図3】本実施の形態に係る冷却工程を適用したAl蒸
着特性を観測した写真である。
【図4】コンタクトホールにおけるTiN下地膜上に、
ウェーハを冷却せずにAlを蒸着して得た結果物のSE
M断面写真である。
【図5】コンタクトホールにおけるTiN下地膜上に、
ウェーハを冷却した後にAlを蒸着して得た結果物のS
EM断面写真である。
【図6】コンタクトホールに、ウェーハを冷却せずに蒸
着したAlをリフロー工程後に観測したSEM断面写真
である。
【図7】コンタクトホールに、ウェーハを冷却した後に
蒸着されたAlをリフロー工程後に観測したSEM断面
写真である。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物理的気相蒸着方法により金属層を形成
    する方法において、 相応のエネルギーを持って入射されて、ウェーハ上に物
    理的に吸着される原子により稠密な核を生成のために、
    ウェーハを冷却してウェーハの温度を低下させた中で、
    金属層を物理的気相蒸着法により形成することを特徴と
    する金属層形成方法。
  2. 【請求項2】 前記ウェーハの冷却により、ウェーハの
    温度を−25℃〜常温の間にすることを特徴とする請求
    項1に記載の金属層形成方法。
  3. 【請求項3】 前記金属層は、配線材料であるところの
    Al,Cu,Ag,Au及びWのいずれか1つを含むこ
    とを特徴とする請求項1に記載の金属層形成方法。
  4. 【請求項4】 前記ウェーハの冷却は、外部の冷却装置
    により冷媒を冷却し、該冷媒を循環させてウェーハを背
    面から冷却する機構により、冷却と同時に蒸着が可能な
    接触式冷却方式を用いて行なうことを特徴とする請求項
    1に記載の金属層形成方法。
  5. 【請求項5】 前記冷媒は、液体窒素、He及び冷却水
    のいずれか1つであることを特徴とする請求項4に記載
    の金属層形成方法。
  6. 【請求項6】 前記ウェーハの冷却は、非接触式の背面
    ガス伝導方式を用いることを特徴とする請求項1に記載
    の金属層形成方法。
  7. 【請求項7】 前記背面ガス伝導方式における冷却用伝
    導ガスは、不活性ガスまたは還元性ガスであることを特
    徴とする請求項6に記載の金属層形成方法。
  8. 【請求項8】 半導体基板上に積層された層間絶縁膜に
    形成されたコンタクトホールの表面に拡散防止膜を蒸着
    する工程と、 −25℃〜常温の蒸着温度で前記拡散防止膜上にアルミ
    ニウムまたはアルミニウム合金の薄膜を蒸着する工程
    と、 前記アルミニウムまたはアルミニウム合金の薄膜を溶融
    点以下の温度で熱処理して前記コンタクトホールを埋め
    込む工程と、 を有することを特徴とする配線形成方法。
  9. 【請求項9】 前記アルミニウムまたはアルミニウム合
    金の薄膜を蒸着する工程において、外部の冷却装置によ
    り冷媒を冷却し、該冷媒を循環させて半導体基板を背面
    から冷却する接触式冷却方式により、前記半導体基板の
    温度を−25℃〜常温の範囲に低下させることを特徴と
    する請求項8に記載の配線形成方法。
  10. 【請求項10】 前記冷媒は、液体窒素、He及び冷却
    水のいずれかであることを特徴とする請求項9に記載の
    配線形成方法。
  11. 【請求項11】 前記アルミニウムまたはアルミニウム
    合金の薄膜の蒸着工程において、非接触式の背面ガス伝
    導方式により前記半導体基板を冷却することを特徴とす
    る請求項8に記載の配線形成方法。
  12. 【請求項12】 前記背面ガス伝導方式における冷却用
    伝導ガスは、不活性ガスまたは還元性ガスであることを
    特徴とする請求項11に記載の配線形成方法。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5990005A (en) * 1997-02-10 1999-11-23 Nec Corporation Method of burying a contact hole with a metal for forming multilevel interconnections
US5994219A (en) * 1998-06-04 1999-11-30 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Add one process step to control the SI distribution of Alsicu to improved metal residue process window
US6468908B1 (en) 2001-07-09 2002-10-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Al-Cu alloy sputtering method with post-metal quench
US6531388B2 (en) * 2001-07-26 2003-03-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of forming an aluminum film for use in manufacturing a semiconductor device
KR100439475B1 (ko) * 2001-09-28 2004-07-09 삼성전자주식회사 금속층 적층방법 및 장치
US20090269939A1 (en) * 2008-04-25 2009-10-29 Asm International, N.V. Cyclical oxidation process
US8889565B2 (en) * 2009-02-13 2014-11-18 Asm International N.V. Selective removal of oxygen from metal-containing materials
US9127340B2 (en) * 2009-02-13 2015-09-08 Asm International N.V. Selective oxidation process
US7829457B2 (en) * 2009-02-20 2010-11-09 Asm International N.V. Protection of conductors from oxidation in deposition chambers
US8507388B2 (en) 2010-04-26 2013-08-13 Asm International N.V. Prevention of oxidation of substrate surfaces in process chambers
US9260789B2 (en) 2012-05-14 2016-02-16 United Technologies Corporation Underpotential depositon of metal monolayers from ionic liquids

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0173715B1 (en) * 1984-02-13 1992-04-22 SCHMITT, Jerome J. III Method and apparatus for the gas jet deposition of conducting and dielectric thin solid films and products produced thereby
JPS61183942A (ja) * 1985-02-08 1986-08-16 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
JPS62109341A (ja) * 1985-11-07 1987-05-20 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置の製造方法
JPS62132848A (ja) * 1985-12-03 1987-06-16 Takeda Chem Ind Ltd 2,3−ジヒドロ−2−ジアゾ−3−オキソ安息香酸もしくはそのエステルならびにそれらの製造法
JPS6397762A (ja) * 1986-10-15 1988-04-28 未来工業株式会社 シート材、及びこのシート材を使用する方形枠形成方法
JPS6399549A (ja) * 1986-10-16 1988-04-30 Nec Corp メモリ集積回路装置
KR910006164B1 (ko) * 1987-03-18 1991-08-16 가부시키가이샤 도시바 박막형성방법과 그 장치
JP2776826B2 (ja) * 1988-04-15 1998-07-16 株式会社日立製作所 半導体装置およびその製造方法
US4888087A (en) * 1988-12-13 1989-12-19 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Planarized multilevel interconnection for integrated circuits
JPH0727879B2 (ja) * 1989-03-14 1995-03-29 株式会社東芝 半導体装置の製造方法
US4970176A (en) * 1989-09-29 1990-11-13 Motorola, Inc. Multiple step metallization process
SG46606A1 (en) * 1990-05-31 1998-02-20 Conon Kabushiki Kaisha Device seperation structure and semiconductor device improved in wiring structure
JP2839376B2 (ja) * 1991-02-05 1998-12-16 三菱電機株式会社 半導体装置の製造方法
KR0137975B1 (ko) * 1994-01-19 1998-06-15 김주용 반도체 장치 및 그 제조방법
JP3294001B2 (ja) * 1994-06-01 2002-06-17 三菱電機株式会社 絶縁ゲート型半導体装置の製造方法
US5599744A (en) * 1995-02-06 1997-02-04 Grumman Aerospace Corporation Method of forming a microcircuit via interconnect

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