JPH11145077A - 膜及びその製法 - Google Patents
膜及びその製法Info
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- JPH11145077A JPH11145077A JP30117697A JP30117697A JPH11145077A JP H11145077 A JPH11145077 A JP H11145077A JP 30117697 A JP30117697 A JP 30117697A JP 30117697 A JP30117697 A JP 30117697A JP H11145077 A JPH11145077 A JP H11145077A
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C28/04—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material
- C23C28/044—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D only coatings of inorganic non-metallic material coatings specially adapted for cutting tools or wear applications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 粒子の発生等の惧れの少ない膜の製法。
【解決手段】 同形の安定なＴｉＮ＋Ａｌ膜を作る方法
が、化学組成及び層構成を選ぶ上で融通性を持たせる。
この方法では、最初に多孔質ＴｉＣＮを付着し、次に多
孔質膜を低い温度でＣＶＤアルミニウム条件に露出する
事によりＡｌを取込む。
が、化学組成及び層構成を選ぶ上で融通性を持たせる。
この方法では、最初に多孔質ＴｉＣＮを付着し、次に多
孔質膜を低い温度でＣＶＤアルミニウム条件に露出する
事によりＡｌを取込む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は集積回路の構造と
その製造方法に関する。
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】１９８０年代中頃以降、窒化チタン（Ｔ
ｉＮ）は、集積回路を製造する時の拡散障壁層にとって
極く普通の材料であった。然し、１９９０年代後期にメ
タライゼイション及び相互接続技術に対する需要が増加
すると共に、拡散障壁及び接着の特性が一層良い薄膜構
造に対する必要が増大した。Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ膜がその代
わりとして提案された１つである。Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ膜
は、集積回路を製造する時の拡散障壁として魅力的であ
る。その組成に（純粋なＴｉＮ組成の代わりに）アルミ
ニウムを使うと、非晶質薄膜ができ、これは（結晶粒界
に沿った拡散通路がなくなるので）拡散障壁にとって望
ましい。この用途では、Ａｌ分が、薄いが耐久力のある
自然酸化物（これは主にＡｌ2 Ｏ3 である）を形成し、
この為この材料は（ＴｉＮとは異なり、アルミニウム金
属のように）、空気に露出した時に自己不動態化する。
全般については１２ Ｊ．ＶＡＣ．ＳＣＩ．ＴＥＣＨＮ
ＯＬ．誌Ａ １６０２（１９９４年）所載のリー他の論
文「プラズマ強化化学蒸着による（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｎ
被覆」、２３５ ＴＨＩＮＳＯＬＩＤ ＦＩＬＭＳ誌６
２（１９９３年）所載のヴァールシュトレーム他の論文
「超高真空２重ターゲット・マグネトロン・スパッタリ
ングによって蒸着された多結晶Ｔｉ1-x Ａｌx Ｎ合金膜
の結晶成長と微細構造」、１３ Ｊ．ＶＡＣ．ＳＣＩ．
ＴＥＣＨＮＯＬ．誌Ａ ２０３０（１９９５年）所載の
リー及びリーの論文「プラズマ強化化学蒸着によって作
られた組成勾配を持つ（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｎ被覆」、２
７１ ＴＨＩＮ ＳＯＬＩＤ ＦＩＬＭＳ誌 １５（１
９９５年）所載のイノウエ他の論文「複合ターゲットを
使ったｒｆ平面形マグネトロン・スパッタリングで調製
した（Ｔｉ、Ａｌ）Ｎ膜の構造と組成」を参照された
い。これらの全ては、言及によりここに組み入れる。
ｉＮ）は、集積回路を製造する時の拡散障壁層にとって
極く普通の材料であった。然し、１９９０年代後期にメ
タライゼイション及び相互接続技術に対する需要が増加
すると共に、拡散障壁及び接着の特性が一層良い薄膜構
造に対する必要が増大した。Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ膜がその代
わりとして提案された１つである。Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ膜
は、集積回路を製造する時の拡散障壁として魅力的であ
る。その組成に（純粋なＴｉＮ組成の代わりに）アルミ
ニウムを使うと、非晶質薄膜ができ、これは（結晶粒界
に沿った拡散通路がなくなるので）拡散障壁にとって望
ましい。この用途では、Ａｌ分が、薄いが耐久力のある
自然酸化物（これは主にＡｌ2 Ｏ3 である）を形成し、
この為この材料は（ＴｉＮとは異なり、アルミニウム金
属のように）、空気に露出した時に自己不動態化する。
全般については１２ Ｊ．ＶＡＣ．ＳＣＩ．ＴＥＣＨＮ
ＯＬ．誌Ａ １６０２（１９９４年）所載のリー他の論
文「プラズマ強化化学蒸着による（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｎ
被覆」、２３５ ＴＨＩＮＳＯＬＩＤ ＦＩＬＭＳ誌６
２（１９９３年）所載のヴァールシュトレーム他の論文
「超高真空２重ターゲット・マグネトロン・スパッタリ
ングによって蒸着された多結晶Ｔｉ1-x Ａｌx Ｎ合金膜
の結晶成長と微細構造」、１３ Ｊ．ＶＡＣ．ＳＣＩ．
ＴＥＣＨＮＯＬ．誌Ａ ２０３０（１９９５年）所載の
リー及びリーの論文「プラズマ強化化学蒸着によって作
られた組成勾配を持つ（Ｔｉ1-x Ａｌx ）Ｎ被覆」、２
７１ ＴＨＩＮ ＳＯＬＩＤ ＦＩＬＭＳ誌 １５（１
９９５年）所載のイノウエ他の論文「複合ターゲットを
使ったｒｆ平面形マグネトロン・スパッタリングで調製
した（Ｔｉ、Ａｌ）Ｎ膜の構造と組成」を参照された
い。これらの全ては、言及によりここに組み入れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ膜は、
密実な(solid) 物体に対する硬い被覆としても魅力的で
ある。摩擦減少性層又は装飾層として窒化チタンがよく
使われるが、酸化に対して安定ではなく、その為何等か
の保護用オーバーコートを使うのが普通である。然し、
そうすると、こういう膜のコストが高くなり、その耐久
力も減ずる事がある。Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ膜は普通は、２つ
の方法、乃ち窒素雰囲気内でのＴｉ−Ａｌ合金ターゲッ
トを使った反応性スパッタリング（ＰＶＤ）又はＴｉＣ
ｌ4 ＋ＮＨ3＋ＡｌＣｌ3 を使ったＣＶＤのどちらかに
よって作られる。反応性スパッタリング方法はステップ
カバレージが良くないと共に、Ａｌ／Ｔｉ比の範囲が限
られており、これに対してＣＶＤ方法は蒸着の間高い基
体温度を必要とする（これは多層メタライゼイションに
とって問題である）。ＣＶＤ方法は、腐食性残渣（例え
ばＣｌ）及び気相反応による粒子の発生の惧れがある。
密実な(solid) 物体に対する硬い被覆としても魅力的で
ある。摩擦減少性層又は装飾層として窒化チタンがよく
使われるが、酸化に対して安定ではなく、その為何等か
の保護用オーバーコートを使うのが普通である。然し、
そうすると、こういう膜のコストが高くなり、その耐久
力も減ずる事がある。Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ膜は普通は、２つ
の方法、乃ち窒素雰囲気内でのＴｉ−Ａｌ合金ターゲッ
トを使った反応性スパッタリング（ＰＶＤ）又はＴｉＣ
ｌ4 ＋ＮＨ3＋ＡｌＣｌ3 を使ったＣＶＤのどちらかに
よって作られる。反応性スパッタリング方法はステップ
カバレージが良くないと共に、Ａｌ／Ｔｉ比の範囲が限
られており、これに対してＣＶＤ方法は蒸着の間高い基
体温度を必要とする（これは多層メタライゼイションに
とって問題である）。ＣＶＤ方法は、腐食性残渣（例え
ばＣｌ）及び気相反応による粒子の発生の惧れがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上に概略を述
べた他の方法の欠点を克服する、チタン、アルミニウム
及び窒素を含む膜を作る新しい方法を提供する。ここで
説明する本発明の方法では、最初に多孔質ＴｉＮを付着
(deposit，デポジット）し、次に多孔質膜の上及びその
細孔の中にＡｌを付着する。これによって、アルミニウ
ムに富む表面層（これは金属アルミニウム又は窒化アル
ミニウム又はその混合物を混ぜ合わせたものであって良
い）を持つ多層の高度に平面状の膜ができる。大気に露
出すると、これが硬い酸化物膜を形成し、それが膜をそ
れ以上の酸化に対して不動態化する。この方法によって
作られた膜は、他の方法に比べて異なる化学組成を持た
せる事ができると共に、その他の利点が得られる。
べた他の方法の欠点を克服する、チタン、アルミニウム
及び窒素を含む膜を作る新しい方法を提供する。ここで
説明する本発明の方法では、最初に多孔質ＴｉＮを付着
(deposit，デポジット）し、次に多孔質膜の上及びその
細孔の中にＡｌを付着する。これによって、アルミニウ
ムに富む表面層（これは金属アルミニウム又は窒化アル
ミニウム又はその混合物を混ぜ合わせたものであって良
い）を持つ多層の高度に平面状の膜ができる。大気に露
出すると、これが硬い酸化物膜を形成し、それが膜をそ
れ以上の酸化に対して不動態化する。この方法によって
作られた膜は、他の方法に比べて異なる化学組成を持た
せる事ができると共に、その他の利点が得られる。
【０００５】この新しいＴｉＮ＋Ａｌ膜構造は、従来の
Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ膜よりも付着が一層容易である。Ｔｉ−
Ａｌ−Ｎ膜の付着に対するＰＶＤ方法に比べると、この
新しいＴｉＮ＋Ａｌ付着方法は、ステップカバレージが
一層良く化学組成の範囲を一層広くとる事ができる。Ｔ
ｉ−Ａｌ−Ｎ膜の付着に対するＴｉＣｌ＋ＡｌＣｌ3＋
ＮＨ3 のＣＶＤ方法に比べると、この新しいＴｉＮ＋Ａ
ｌ付着方法は、粒子状物質が少なくなり、分解温度を一
層低くする事ができ、腐食性残渣を残さない。
Ｔｉ−Ａｌ−Ｎ膜よりも付着が一層容易である。Ｔｉ−
Ａｌ−Ｎ膜の付着に対するＰＶＤ方法に比べると、この
新しいＴｉＮ＋Ａｌ付着方法は、ステップカバレージが
一層良く化学組成の範囲を一層広くとる事ができる。Ｔ
ｉ−Ａｌ−Ｎ膜の付着に対するＴｉＣｌ＋ＡｌＣｌ3＋
ＮＨ3 のＣＶＤ方法に比べると、この新しいＴｉＮ＋Ａ
ｌ付着方法は、粒子状物質が少なくなり、分解温度を一
層低くする事ができ、腐食性残渣を残さない。
【０００６】従って、ここで説明する方法は、ステップ
カバレージが良い、粒子の発生が最小限になる、化学組
成を選ぶ上で融通性がある、生産性が高い、という利点
をもたらす。この新しい方法によって作られる構造は、
多重レベル相互接続技術の拡散障壁、及びペロブスカイ
トの酸化物誘電体（例えば、チタン酸バリウム・ストロ
ンチウム又はＰＬＺＴ）を用いた高密度ＤＲＡＭ記憶キ
ャパシタのキャパシタ極板として特に有用である。ここ
に説明する方法は、密実な物体の上に自己不動態化の硬
い被覆を付着する為に有利に使う事ができる。
カバレージが良い、粒子の発生が最小限になる、化学組
成を選ぶ上で融通性がある、生産性が高い、という利点
をもたらす。この新しい方法によって作られる構造は、
多重レベル相互接続技術の拡散障壁、及びペロブスカイ
トの酸化物誘電体（例えば、チタン酸バリウム・ストロ
ンチウム又はＰＬＺＴ）を用いた高密度ＤＲＡＭ記憶キ
ャパシタのキャパシタ極板として特に有用である。ここ
に説明する方法は、密実な物体の上に自己不動態化の硬
い被覆を付着する為に有利に使う事ができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に本発明の重要な実施例を示す
図面を参照して説明する。本発明の色々な考えを現在好
ましいと思われる実施例を特に参照して説明する。然
し、この種類の実施例は、ここで説明するこの発明の考
えの多数の有利な使い方のほんの数例に過ぎない事を承
知されたい。全般的に云うと、明細書に出てくるある説
明は、必ずしも色々な発明の実施形式の何れかを制限す
るものではない。更に、ある説明は、この発明のある特
徴には該当するが、他の特徴には該当しない事がある。
全般的に云うと、チタン及び窒素を含む薄膜を付着する
際、粒子状物質の形成は、ＴｉＣｌ4 、ＡｌＣｌ3 及び
ＮＨ3 を使わずに、ＴｉＮ膜を付着した後、アルミニウ
ムを取り入れる事によって減らす事ができる。この発明
の方法は、腐食性残渣を全く残さず、ＴｉＮ膜の安定性
を高め、ステップカバレージが優れている。
図面を参照して説明する。本発明の色々な考えを現在好
ましいと思われる実施例を特に参照して説明する。然
し、この種類の実施例は、ここで説明するこの発明の考
えの多数の有利な使い方のほんの数例に過ぎない事を承
知されたい。全般的に云うと、明細書に出てくるある説
明は、必ずしも色々な発明の実施形式の何れかを制限す
るものではない。更に、ある説明は、この発明のある特
徴には該当するが、他の特徴には該当しない事がある。
全般的に云うと、チタン及び窒素を含む薄膜を付着する
際、粒子状物質の形成は、ＴｉＣｌ4 、ＡｌＣｌ3 及び
ＮＨ3 を使わずに、ＴｉＮ膜を付着した後、アルミニウ
ムを取り入れる事によって減らす事ができる。この発明
の方法は、腐食性残渣を全く残さず、ＴｉＮ膜の安定性
を高め、ステップカバレージが優れている。
【０００８】ＴｉＮ＋Ａｌ膜を製造する見本としての方
法の流れが、図１に略図で示されている。この方法は普
通の化学蒸着（ＣＶＤ）装置を用いて実施される。第１
の工程（工程１０１）は、Ｒ、Ｒ′を夫々メチル又はエ
チルとして、Ｔｉ（ＮＲＲ′）4 の熱分解による事が好
ましいが、多孔質ＴｉＮ膜を付着する事を含む。これは
金属−有機化学蒸着（ＭＯＣＶＤ）で、その結果得られ
るＴｉＮ膜に対するステップカバレージが優れている。
この付着工程（工程１０１）に続いて、多孔質膜をＣＶ
Ｄアルミニウム条件に露出し（工程１０２）、膜の中及
び膜の表面の上にＡｌを導入する。ＣＶＤアルミニウム
条件は、ＴｉＮ層の上に少なくとも５０Åの金属アルミ
ニウム（更に好ましくは１００Å）を付着すると共に、
ＴｉＮ層内の孔又は粗さを充填するのに十分な長い間適
用する事が好ましい。アルミニウムに富む表面層が、空
気に露出した時に、酸素と反応し、耐久力のある自然酸
化物（これは主にＡｌ2 Ｏ3 である）を形成する。この
為、この発明の方法によって形成された層は、（ＴｉＮ
とは異なり、アルミニウム金属と同じ様に）空気に露出
した時に、自己不動態化する。
法の流れが、図１に略図で示されている。この方法は普
通の化学蒸着（ＣＶＤ）装置を用いて実施される。第１
の工程（工程１０１）は、Ｒ、Ｒ′を夫々メチル又はエ
チルとして、Ｔｉ（ＮＲＲ′）4 の熱分解による事が好
ましいが、多孔質ＴｉＮ膜を付着する事を含む。これは
金属−有機化学蒸着（ＭＯＣＶＤ）で、その結果得られ
るＴｉＮ膜に対するステップカバレージが優れている。
この付着工程（工程１０１）に続いて、多孔質膜をＣＶ
Ｄアルミニウム条件に露出し（工程１０２）、膜の中及
び膜の表面の上にＡｌを導入する。ＣＶＤアルミニウム
条件は、ＴｉＮ層の上に少なくとも５０Åの金属アルミ
ニウム（更に好ましくは１００Å）を付着すると共に、
ＴｉＮ層内の孔又は粗さを充填するのに十分な長い間適
用する事が好ましい。アルミニウムに富む表面層が、空
気に露出した時に、酸素と反応し、耐久力のある自然酸
化物（これは主にＡｌ2 Ｏ3 である）を形成する。この
為、この発明の方法によって形成された層は、（ＴｉＮ
とは異なり、アルミニウム金属と同じ様に）空気に露出
した時に、自己不動態化する。
【０００９】表面層は、好ましくは少なくとも５．１の
Ａｌ：Ｔｉ比、更に好ましくは、１０：１又は更に大き
い（無限大まで）比を持つ。これは、一番の表面側に、
金属アルミニウムの薄層が形成されるくらいに長い間、
アルミニウムの付着を実施する事によって最も容易に達
成される。この代わりに、それほど好ましくはないが、
硬いアルミナ状の自然酸化物を形成するくらいに表面の
アルミニウム分を十分多くする事ができれば、この金属
層は、それほど好ましくはないが、更に厚さを薄くし又
は厚さをゼロにする事ができる。
Ａｌ：Ｔｉ比、更に好ましくは、１０：１又は更に大き
い（無限大まで）比を持つ。これは、一番の表面側に、
金属アルミニウムの薄層が形成されるくらいに長い間、
アルミニウムの付着を実施する事によって最も容易に達
成される。この代わりに、それほど好ましくはないが、
硬いアルミナ状の自然酸化物を形成するくらいに表面の
アルミニウム分を十分多くする事ができれば、この金属
層は、それほど好ましくはないが、更に厚さを薄くし又
は厚さをゼロにする事ができる。
【００１０】随意選択により、ＴｉＮ＋Ａｌ膜を付着後
の熱処理（工程１０３）にかけて、（窒化アルミニウム
区域を増大する事により）障壁層を更に安定にする事が
できる。図４に示すように、ＭＯＣＶＤ ＴｉＮは、Ｃ
ＶＤ Ａｌに対する優れた核発生層になる事が示されて
いる。データは、５００ ÅのＣＶＤ ＴｉＮ膜の上に
付着した３０００ ÅのＣＶＤ Ａｌ膜の反射率を被覆
前のＣＶＤ ＴｉＮの厚さの関数として示している。こ
れは、ＴｉＮ層がアルミニウムの付着の核に確実になる
事を示している。この核発生が、この発明によって得ら
れる非常に滑らかで非常に薄いアルミニウム層の付着を
容易にする。
の熱処理（工程１０３）にかけて、（窒化アルミニウム
区域を増大する事により）障壁層を更に安定にする事が
できる。図４に示すように、ＭＯＣＶＤ ＴｉＮは、Ｃ
ＶＤ Ａｌに対する優れた核発生層になる事が示されて
いる。データは、５００ ÅのＣＶＤ ＴｉＮ膜の上に
付着した３０００ ÅのＣＶＤ Ａｌ膜の反射率を被覆
前のＣＶＤ ＴｉＮの厚さの関数として示している。こ
れは、ＴｉＮ層がアルミニウムの付着の核に確実になる
事を示している。この核発生が、この発明によって得ら
れる非常に滑らかで非常に薄いアルミニウム層の付着を
容易にする。
【００１１】図２Ａは、基体(substrate) ２１０上の付
着したままのＴｉＮ多孔質膜を示している。図２Ｂは、
アルミニウム処理した後の図２Ａの膜を示している。ア
ルミニウム２２０が、熱分解により、ＴｉＮ膜の細孔の
中に付着され、滑らかなアルミニウムに富む表面層を作
る。ここで説明したこの発明の方法を用いて付着された
膜はステップカバレージが優れている。これはＰＶＤ法
に比べて重要な利点である。
着したままのＴｉＮ多孔質膜を示している。図２Ｂは、
アルミニウム処理した後の図２Ａの膜を示している。ア
ルミニウム２２０が、熱分解により、ＴｉＮ膜の細孔の
中に付着され、滑らかなアルミニウムに富む表面層を作
る。ここで説明したこの発明の方法を用いて付着された
膜はステップカバレージが優れている。これはＰＶＤ法
に比べて重要な利点である。
【００１２】実施例１ 実施例１は、テトラキスジメチルアミノチタン（ＴＤＭ
ＡＴ）供給物（例えばバブラーから）から最初のＴｉＮ
付着を実施し、その後に続いてアルミニウム処理工程を
行う。ＴＤＭＡＴの熱分解によるＴｉＮのＣＶＤによる
付着により、ステップカバレージが良く、粒子数の少な
い層が得られる。下記の表は、ここで説明した本発明の
方法の実施例を使った実際の試験運転の試験結果を示
す。
ＡＴ）供給物（例えばバブラーから）から最初のＴｉＮ
付着を実施し、その後に続いてアルミニウム処理工程を
行う。ＴＤＭＡＴの熱分解によるＴｉＮのＣＶＤによる
付着により、ステップカバレージが良く、粒子数の少な
い層が得られる。下記の表は、ここで説明した本発明の
方法の実施例を使った実際の試験運転の試験結果を示
す。
【００１３】
【表１】
【００１４】下記の表は更に安定性を高めた急速熱アニ
ール工程で構成される第３段を利用して得られた結果を
示す。第１段が、最初の試験運転における３０秒とは対
照的に１５秒しか実施されず、アルミニウム源の流量が
半分に減っている事に注意されたい。この実施例は、１
番目の表に示した実施例よりもステップカバレージが改
良されている。
ール工程で構成される第３段を利用して得られた結果を
示す。第１段が、最初の試験運転における３０秒とは対
照的に１５秒しか実施されず、アルミニウム源の流量が
半分に減っている事に注意されたい。この実施例は、１
番目の表に示した実施例よりもステップカバレージが改
良されている。
【００１５】
【表２】
【００１６】この方法による拡散障壁は図６の顕微鏡写
真に示すようになった。表面が非常に平面状である事に
注意されたい。ＴＤＭＡＴから直接的に付着したＴｉＮ
膜は、炭素含有量が非常に高いと報告されている。然
し、これは多くのメタライゼイションの用途では問題で
はない事が判っている。ＴｉＮ拡散障壁の下でのダイオ
ードにおける漏れの測定では、漏れの増加はみられなか
った。ＴｉＣＮを含む膜を用いて形成されたＡｌプラグ
構造は電気泳動抵抗が良好である。
真に示すようになった。表面が非常に平面状である事に
注意されたい。ＴＤＭＡＴから直接的に付着したＴｉＮ
膜は、炭素含有量が非常に高いと報告されている。然
し、これは多くのメタライゼイションの用途では問題で
はない事が判っている。ＴｉＮ拡散障壁の下でのダイオ
ードにおける漏れの測定では、漏れの増加はみられなか
った。ＴｉＣＮを含む膜を用いて形成されたＡｌプラグ
構造は電気泳動抵抗が良好である。
【００１７】別の実施例：ＴＤＥＡＴからの付着 別の実施例では、テトラキスジエチルアミノチタン（Ｔ
ＤＥＡＴ）の熱分解により、ＣＤＶ ＴｉＮを付着し
た。ＴＤＥＡＴから直接的に付着した膜は、ＴＤＭＡＴ
からの付着と同じ様な不安定性の問題があると報告され
ている。然し、ここで説明したこの後のアルミニウム処
理工程により、ＴｉＮを付着する唯一の源ガスとしてＴ
ＤＥＡＴを使う事に伴う問題が避けられる。
ＤＥＡＴ）の熱分解により、ＣＤＶ ＴｉＮを付着し
た。ＴＤＥＡＴから直接的に付着した膜は、ＴＤＭＡＴ
からの付着と同じ様な不安定性の問題があると報告され
ている。然し、ここで説明したこの後のアルミニウム処
理工程により、ＴｉＮを付着する唯一の源ガスとしてＴ
ＤＥＡＴを使う事に伴う問題が避けられる。
【００１８】別の実施例：ＴＭＥＡＴからのＴｉＮの付
着 別の実施例では、ＴＭＥＡＴの熱分解により、ＣＶＤ
ＴｉＮを付着した。ＴＤＥＡＴから直接的に付着したＴ
ｉＮ膜は、ＴＤＭＡＴからの付着と同様な不安定性の問
題があると報告されている。然し、この後でここで説明
したアルミニウム処理工程を行う事により、ＴｉＮを付
着する唯一の源ガスとしてＴＤＥＡＴを使う事に伴う問
題が避けられる。
着 別の実施例では、ＴＭＥＡＴの熱分解により、ＣＶＤ
ＴｉＮを付着した。ＴＤＥＡＴから直接的に付着したＴ
ｉＮ膜は、ＴＤＭＡＴからの付着と同様な不安定性の問
題があると報告されている。然し、この後でここで説明
したアルミニウム処理工程を行う事により、ＴｉＮを付
着する唯一の源ガスとしてＴＤＥＡＴを使う事に伴う問
題が避けられる。
【００１９】別の実施例：１７５℃でのＡｌの付着 アルミニウム処理には低い温度を使う事が好ましい。ア
ルミニウム処理は２００℃又はそれ未満で実施する事が
好ましい。１７５℃という低い温度での成功も示されて
いる。（この実験における他の条件は、上に詳しく述べ
たものと同様であった。）
ルミニウム処理は２００℃又はそれ未満で実施する事が
好ましい。１７５℃という低い温度での成功も示されて
いる。（この実験における他の条件は、上に詳しく述べ
たものと同様であった。）
【００２０】特徴付けデータ 図３は、上に述べたこの発明の方法によって付着された
ＴｉＮ＋Ａｌ膜に対するＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）に
よる深さのプロフィルデータをまとめて示す。
ＴｉＮ＋Ａｌ膜に対するＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）に
よる深さのプロフィルデータをまとめて示す。
【００２１】このデータは、スパッタリング時間（深さ
に関係する）の関数としての化学組成を示している。こ
のデータが示すように、（大気に露出した後の）障壁膜
構造は、アルミニウム金属層の上、約５００Åの距離に
亘って１：０から０：１へアルミニウム：チタン比が変
化する窒化物層の上、及び窒化チタンの本体の上に、表
面酸化物層（大体Ａｌ2 Ｏ3 ）を持っている。ここで説
明したこの発明の方法に従って付着されたＴｉＮ＋Ａｌ
膜は、障壁の性能を高め、メタライゼイション構造の耐
酸化性を改善するが、その色々な例をここで説明する。
に関係する）の関数としての化学組成を示している。こ
のデータが示すように、（大気に露出した後の）障壁膜
構造は、アルミニウム金属層の上、約５００Åの距離に
亘って１：０から０：１へアルミニウム：チタン比が変
化する窒化物層の上、及び窒化チタンの本体の上に、表
面酸化物層（大体Ａｌ2 Ｏ3 ）を持っている。ここで説
明したこの発明の方法に従って付着されたＴｉＮ＋Ａｌ
膜は、障壁の性能を高め、メタライゼイション構造の耐
酸化性を改善するが、その色々な例をここで説明する。
【００２２】メタライゼイションの実施例 本発明の方法は、メタライゼイションの用途、特に銅
（Ｃｕ）のメタライゼイションに利用する事ができる。
例えば、１つの用例では、図５Ａに示すように、下側の
層間絶縁膜(interlevel dielectric) ５１５によって取
り囲まれた導体層５１０（典型的にはアルミニウム合
金）の下方にトランジスタ（図示していない）を含む途
中まで製造された構造を用意する。その後、上側の層間
絶縁膜５２０（ＴＥＯＳで付着されたＳｉＯ2 の上のＢ
ＰＳＧ）を普通の方法で付着し、普通の方法（例えば化
学−機械的な研磨、即ちＣＭＰ）で平面化する。その
後、（「ダマスシーン」と呼ばれる種類の方法では）、
層間絶縁膜５２０をパターン化してエッチングし、メタ
ライゼイションの線を希望する所に溝孔５３０を形成す
ると共に、バイアを希望する所（即ち、下側にある導体
層への電気接点を希望する所）に一層深い孔５４０を形
成する。その後、上に述べた方法の１つを使って、拡散
障壁層５３０を付着する。次に、普通の方法により、全
体の上に導電度の高い金属５５０（例えば銅）を付着
し、エッチバックして（例えばＣＭＰを使って）研磨
し、金属５５０が存在していない所では、どこでも、層
間絶縁膜５２０の平坦な表面が露出するようにする。
（Ｃｕ）のメタライゼイションに利用する事ができる。
例えば、１つの用例では、図５Ａに示すように、下側の
層間絶縁膜(interlevel dielectric) ５１５によって取
り囲まれた導体層５１０（典型的にはアルミニウム合
金）の下方にトランジスタ（図示していない）を含む途
中まで製造された構造を用意する。その後、上側の層間
絶縁膜５２０（ＴＥＯＳで付着されたＳｉＯ2 の上のＢ
ＰＳＧ）を普通の方法で付着し、普通の方法（例えば化
学−機械的な研磨、即ちＣＭＰ）で平面化する。その
後、（「ダマスシーン」と呼ばれる種類の方法では）、
層間絶縁膜５２０をパターン化してエッチングし、メタ
ライゼイションの線を希望する所に溝孔５３０を形成す
ると共に、バイアを希望する所（即ち、下側にある導体
層への電気接点を希望する所）に一層深い孔５４０を形
成する。その後、上に述べた方法の１つを使って、拡散
障壁層５３０を付着する。次に、普通の方法により、全
体の上に導電度の高い金属５５０（例えば銅）を付着
し、エッチバックして（例えばＣＭＰを使って）研磨
し、金属５５０が存在していない所では、どこでも、層
間絶縁膜５２０の平坦な表面が露出するようにする。
【００２３】この実施例では、この発明によって作られ
る障壁層が、層間絶縁膜５２０の全ての露出部分の上に
通っている事に注意されたい。即ち、金属５５０が層間
絶縁膜５２０と直接的に接触する場所はどこにもない。
これは、銅原子（又は金のようなその他の寿命キラー）
が層膜絶縁膜を通って半導体基体の中に拡散する惧れを
少なくする。
る障壁層が、層間絶縁膜５２０の全ての露出部分の上に
通っている事に注意されたい。即ち、金属５５０が層間
絶縁膜５２０と直接的に接触する場所はどこにもない。
これは、銅原子（又は金のようなその他の寿命キラー）
が層膜絶縁膜を通って半導体基体の中に拡散する惧れを
少なくする。
【００２４】メタライゼイションの実施例２ 図５Ｂに示すように、別のメタライゼイションの実施例
は、ソース／ドレイン拡散部５６２と整合させたポリサ
イド・ゲートを持つトランジスタを形成する事を含む。
その後、第１の層間絶縁膜層５６４を形成する。（随意
選択により、この後、対応する追加の層間絶縁膜層と共
に、追加のポリ層を付着してパターン化する場合が多い
がこれは図面に示していない。）ここで説明したこの発
明の方法を使って障壁層５７０を付着する前に、接点の
場所５６６をパターン化してエッチングする。その後、
金属層５８０を付着してパターン化する事ができる。こ
の実施例では、金属層５８０はアルミニウム合金であ
り、これが（現在好ましいと考えられる実施例では、
「強制充填」「フォースフィル(ForceFill) ：登録商
標」方法を使って）大気圧を超える圧力の下で接点の孔
の中に押し込まれる。
は、ソース／ドレイン拡散部５６２と整合させたポリサ
イド・ゲートを持つトランジスタを形成する事を含む。
その後、第１の層間絶縁膜層５６４を形成する。（随意
選択により、この後、対応する追加の層間絶縁膜層と共
に、追加のポリ層を付着してパターン化する場合が多い
がこれは図面に示していない。）ここで説明したこの発
明の方法を使って障壁層５７０を付着する前に、接点の
場所５６６をパターン化してエッチングする。その後、
金属層５８０を付着してパターン化する事ができる。こ
の実施例では、金属層５８０はアルミニウム合金であ
り、これが（現在好ましいと考えられる実施例では、
「強制充填」「フォースフィル(ForceFill) ：登録商
標」方法を使って）大気圧を超える圧力の下で接点の孔
の中に押し込まれる。
【００２５】メタライゼイションの実施例３ 更に別のメタライゼイションの実施例は、図５Ｃに示す
通り、ＤＲＡＭのキャパシタ用の拡散障壁として、Ｔｉ
Ｎ＋Ａｌ膜を用いる。ポリ−プラグ５９０を形成した
後、ポリ−Ｓｉプラグ５９０の上にＴｉＮ−Ａｌ膜５９
２を付着し、その後電極５９４（例えばＰｔ、Ｒｕ又は
その他の金属）を付着する。電極構造をパターン化した
後、酸化雰囲気内で、比誘電率の高い酸化物膜５９６
（例えばＢａ x Ｓｒ1-x Ｔｉy Ｏ3 ）を付着する。層の
障壁作用が無いと、酸素が電極／Ｓｉ界面（５９２／５
９０）間で拡散し、ＳｉＯx を形成する。ＳｉＯx が形
成される事は、比誘電率の小さいＳｉＯx 膜が実効的に
直列に入り、キャパシタ・セルの実効静電容量を小さく
するので、望ましくない。ＴｉＮ＋Ａｌ層５９２が障壁
としてあると、電極金属層５９４を拡散する酸素が、電
極金属５９４とＴｉＮ＋Ａｌ拡散層の間の界面に、自ら
を制限するＡｌＯx 層５９８を形成する。このＡｌＯx
層５９８が、酸素のそれ以上の拡散を非常に有効に阻止
する事ができる。
通り、ＤＲＡＭのキャパシタ用の拡散障壁として、Ｔｉ
Ｎ＋Ａｌ膜を用いる。ポリ−プラグ５９０を形成した
後、ポリ−Ｓｉプラグ５９０の上にＴｉＮ−Ａｌ膜５９
２を付着し、その後電極５９４（例えばＰｔ、Ｒｕ又は
その他の金属）を付着する。電極構造をパターン化した
後、酸化雰囲気内で、比誘電率の高い酸化物膜５９６
（例えばＢａ x Ｓｒ1-x Ｔｉy Ｏ3 ）を付着する。層の
障壁作用が無いと、酸素が電極／Ｓｉ界面（５９２／５
９０）間で拡散し、ＳｉＯx を形成する。ＳｉＯx が形
成される事は、比誘電率の小さいＳｉＯx 膜が実効的に
直列に入り、キャパシタ・セルの実効静電容量を小さく
するので、望ましくない。ＴｉＮ＋Ａｌ層５９２が障壁
としてあると、電極金属層５９４を拡散する酸素が、電
極金属５９４とＴｉＮ＋Ａｌ拡散層の間の界面に、自ら
を制限するＡｌＯx 層５９８を形成する。このＡｌＯx
層５９８が、酸素のそれ以上の拡散を非常に有効に阻止
する事ができる。
【００２６】ここに開示した種類の本発明の実施例で
は、（ａ）主にＴｉＮから成る多孔質薄膜を付着する工
程と、（ｂ）その後、工程（ａ）の後に、前記多孔質薄
膜の細孔の中及びその表面の上にアルミニウムを導入す
る工程とから成り、しかもこうして前記多孔質薄膜の表
面のアルミニウムが大気露出に対して前記多孔質薄膜を
不動態化する、膜の製法が提供される。開示された別の
種類の本発明の実施例では、（ａ）トランジスタを形成
し、（ｂ）層間絶縁膜層を形成し、（ｃ）絶縁膜層をパ
ターン化すると共にエッチングして、接点の場所に孔を
形成し、（ｄ）主にＴｉＮから成る多孔質薄膜を付着
し、（ｅ）工程（ｄ）の後、前記多孔質薄膜の中にアル
ミニウムを導入する後処理工程を実施し、（ｆ）金属層
を付着する工程を含む、集積回路の製法が提供される。
開示された別の種類の本発明の実施例では、その一番上
の表面にあって、主にアルミナから成る酸化物層と、そ
の下にあって、少なくとも５：１のＡｌ：Ｔｉ原子比を
持つアルミニウムに富む層と、その下にあって、少なく
とも５：１のＴｉ：Ａｌ原子比を持つ下層へ滑らかに変
化する組成物とを有する薄膜が提供される。
は、（ａ）主にＴｉＮから成る多孔質薄膜を付着する工
程と、（ｂ）その後、工程（ａ）の後に、前記多孔質薄
膜の細孔の中及びその表面の上にアルミニウムを導入す
る工程とから成り、しかもこうして前記多孔質薄膜の表
面のアルミニウムが大気露出に対して前記多孔質薄膜を
不動態化する、膜の製法が提供される。開示された別の
種類の本発明の実施例では、（ａ）トランジスタを形成
し、（ｂ）層間絶縁膜層を形成し、（ｃ）絶縁膜層をパ
ターン化すると共にエッチングして、接点の場所に孔を
形成し、（ｄ）主にＴｉＮから成る多孔質薄膜を付着
し、（ｅ）工程（ｄ）の後、前記多孔質薄膜の中にアル
ミニウムを導入する後処理工程を実施し、（ｆ）金属層
を付着する工程を含む、集積回路の製法が提供される。
開示された別の種類の本発明の実施例では、その一番上
の表面にあって、主にアルミナから成る酸化物層と、そ
の下にあって、少なくとも５：１のＡｌ：Ｔｉ原子比を
持つアルミニウムに富む層と、その下にあって、少なく
とも５：１のＴｉ：Ａｌ原子比を持つ下層へ滑らかに変
化する組成物とを有する薄膜が提供される。
【００２７】変形及び変更 当業者であれば判るように、明細書で説明したこの発明
の考えは、非常に広い範囲の用途に亘って変更する事が
出来、従って、この発明の範囲は、ここで示した何ら特
定の例に制限されない。上に述べたメタライゼイション
層の数は、特許請求の範囲のどの請求項も暗黙のうちに
制限するものではなく、各請求項は更に多くの層又は少
ない層を持つ方法及び構造に用いる事ができる。この代
わりに、ＡｌＨ3 （ＡｌＨ3 ・ＮＥｔＭｅ2 を通じ）又
はＴＥＡ（Ａｌ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）又はその他の公知のＡ
ｌ源をＣＶＤ方法を用いて、ＴｉＮ膜の上に付着する事
ができる。ＡｌＨ3 が、ＳｉＨ4 よりも一層活性があっ
て寸法が一層小さく、これは多孔質ＴｉＣＮ膜にＡｌを
取込むのが一層容易であるという利点を持つ。この代わ
りに、低い温度又は非常に低い温度でアルミニウム予備
付着工程を実施し、その後ウエーハを加熱して、アルミ
ニウム前駆体を分解する事ができる。
の考えは、非常に広い範囲の用途に亘って変更する事が
出来、従って、この発明の範囲は、ここで示した何ら特
定の例に制限されない。上に述べたメタライゼイション
層の数は、特許請求の範囲のどの請求項も暗黙のうちに
制限するものではなく、各請求項は更に多くの層又は少
ない層を持つ方法及び構造に用いる事ができる。この代
わりに、ＡｌＨ3 （ＡｌＨ3 ・ＮＥｔＭｅ2 を通じ）又
はＴＥＡ（Ａｌ（Ｃ2 Ｈ5 ）3 ）又はその他の公知のＡ
ｌ源をＣＶＤ方法を用いて、ＴｉＮ膜の上に付着する事
ができる。ＡｌＨ3 が、ＳｉＨ4 よりも一層活性があっ
て寸法が一層小さく、これは多孔質ＴｉＣＮ膜にＡｌを
取込むのが一層容易であるという利点を持つ。この代わ
りに、低い温度又は非常に低い温度でアルミニウム予備
付着工程を実施し、その後ウエーハを加熱して、アルミ
ニウム前駆体を分解する事ができる。
【００２８】それほど好ましくないが、その代わりに、
多孔質ＴｉＮ層を最初に付着するのに、（急速スパッタ
付着のような）他の方法を使う事ができる。この発明の
方法は、硬い被覆の用途で重要な利点をもたらす。ここ
に説明したこの発明の方法を用いてバルクの物品を被覆
すると、この物品の上に保護用被覆を設ける必要が無く
なる。
多孔質ＴｉＮ層を最初に付着するのに、（急速スパッタ
付着のような）他の方法を使う事ができる。この発明の
方法は、硬い被覆の用途で重要な利点をもたらす。ここ
に説明したこの発明の方法を用いてバルクの物品を被覆
すると、この物品の上に保護用被覆を設ける必要が無く
なる。
【００２９】ＣＶＤ及びメタライゼイションについての
全般的な情報は下記の文献に記されており、これらは変
形並びに実施方法に関する知識を当業者に提供するのに
役立つ。「メタライゼイション及び金属−半導体界面」
（１９８９年バトラ編集）、「ＶＬＳＩのメタライゼイ
ション：その物理と技術」（１９９１年シェナイ編
集）、ムラルカの「ＶＬＳＩ及びＵＬＳＩ用のメタライ
ゼイションの理論と実際」、「集積回路用多重レベル・
メタライゼイションハンドブック」（１９９３年ウィル
ソン他編集）、ラオの「多重レベル相互接続技術」、
「化学蒸着」（１９９３年Ｍ．Ｌ．ヒッチマン編集）及
びエレクトロケミカル・ソサイエティ・オン・ＣＶＤの
半年毎の会議録がある。これら全てをここで引用する。
全般的な情報は下記の文献に記されており、これらは変
形並びに実施方法に関する知識を当業者に提供するのに
役立つ。「メタライゼイション及び金属−半導体界面」
（１９８９年バトラ編集）、「ＶＬＳＩのメタライゼイ
ション：その物理と技術」（１９９１年シェナイ編
集）、ムラルカの「ＶＬＳＩ及びＵＬＳＩ用のメタライ
ゼイションの理論と実際」、「集積回路用多重レベル・
メタライゼイションハンドブック」（１９９３年ウィル
ソン他編集）、ラオの「多重レベル相互接続技術」、
「化学蒸着」（１９９３年Ｍ．Ｌ．ヒッチマン編集）及
びエレクトロケミカル・ソサイエティ・オン・ＣＶＤの
半年毎の会議録がある。これら全てをここで引用する。
【００３０】以上の説明に関し、更に以下の項目を開示
する。 （１） 主にＴｉＮから成る多孔質薄膜を付着し、この
付着工程の後、前記多孔質薄膜の細孔の中及びその表面
の上にアルミニウムを導入して、前記多孔質薄膜の表面
にあるアルミニウムが大気露出に対して前記多孔質薄膜
を不動態化する工程を含む、膜の製法。 （２） アルミニウムを導入する工程の後、付着後の熱
処理工程を更に含む、第１項記載の膜の製法。 （３） 多孔質薄膜を付着する工程がアミノ錯体チタン
化合物の熱分解を用いる、第１項記載の膜の製法。 （４） アルミニウムを導入する工程が２００℃又はそ
れ未満の温度で実施される、第１項記載の膜の製法。 （５） 後処理工程を実施する工程が、アルミニウムと
混合したシリコン前駆体を用いて後処理工程を実施す
る、第１項記載の膜の製法。 （６） 第１項記載の方法によって作られた生成物。 （７） （ａ）トランジスタを形成する工程と、（ｂ）
層間絶縁膜層を形成する工程と、（ｃ）該絶縁膜層をパ
ターン化し、次いでエッチングして、接点の場所に孔を
形成する工程と、（ｄ）主にＴｉＮから成る多孔質薄膜
を付着する工程と、（ｅ）工程（ｄ）の後に、前記多孔
質薄膜にアルミニウムを導入する後処理工程を実施する
工程と、（ｆ）金属層を付着する工程を含む、集積回路
の製法。 （８） 後処理工程を実施する工程の後、付着後の熱処
理工程を実施する事を含む、第７項記載の集積回路の製
法。 （９） 多孔質薄膜を付着する工程が、アミノ錯体チタ
ン化合物の熱分解を用いる、第７項記載の集積回路の製
法。 （１０） アルミニウムを導入する工程が、２００℃又
はそれ未満の温度で実施される、第７項記載の集積回路
の製法。 （１１） 後処理工程を実施する工程が、アルミニウム
と混合したシリコン前駆体を使って後処理工程を実施す
る、第７項記載の集積回路の製法。 （１２） 第７項記載の方法によって作られた生成物。 （１３） その１番上の表面にある、主にアルミナから
成る酸化物層と、その下にあって、少なくとも５：１の
Ａｌ：Ｔｉ原子比を持つ、アルミニウムに富む層と、そ
の下にあって、少なくとも５：１のＴｉ：Ａｌ原子比を
持つ下側層へ滑らかに変化する組成物とから成る薄膜。 （１４） アルミニウムに富む層が、少なくとも５０Å
の金属アルミニウムを有する、第１３項記載の薄膜。 （１５） 同形の安定なＴｉＮ＋Ａｌ膜を作る方法が、
化学組成及び層構成を選ぶ上で融通性を持たせる。この
方法では、最初に多孔質ＴｉＣＮを付着し、次に多孔質
膜を低い温度でＣＶＤアルミニウム条件に露出する事に
よりＡｌを取込む。
する。 （１） 主にＴｉＮから成る多孔質薄膜を付着し、この
付着工程の後、前記多孔質薄膜の細孔の中及びその表面
の上にアルミニウムを導入して、前記多孔質薄膜の表面
にあるアルミニウムが大気露出に対して前記多孔質薄膜
を不動態化する工程を含む、膜の製法。 （２） アルミニウムを導入する工程の後、付着後の熱
処理工程を更に含む、第１項記載の膜の製法。 （３） 多孔質薄膜を付着する工程がアミノ錯体チタン
化合物の熱分解を用いる、第１項記載の膜の製法。 （４） アルミニウムを導入する工程が２００℃又はそ
れ未満の温度で実施される、第１項記載の膜の製法。 （５） 後処理工程を実施する工程が、アルミニウムと
混合したシリコン前駆体を用いて後処理工程を実施す
る、第１項記載の膜の製法。 （６） 第１項記載の方法によって作られた生成物。 （７） （ａ）トランジスタを形成する工程と、（ｂ）
層間絶縁膜層を形成する工程と、（ｃ）該絶縁膜層をパ
ターン化し、次いでエッチングして、接点の場所に孔を
形成する工程と、（ｄ）主にＴｉＮから成る多孔質薄膜
を付着する工程と、（ｅ）工程（ｄ）の後に、前記多孔
質薄膜にアルミニウムを導入する後処理工程を実施する
工程と、（ｆ）金属層を付着する工程を含む、集積回路
の製法。 （８） 後処理工程を実施する工程の後、付着後の熱処
理工程を実施する事を含む、第７項記載の集積回路の製
法。 （９） 多孔質薄膜を付着する工程が、アミノ錯体チタ
ン化合物の熱分解を用いる、第７項記載の集積回路の製
法。 （１０） アルミニウムを導入する工程が、２００℃又
はそれ未満の温度で実施される、第７項記載の集積回路
の製法。 （１１） 後処理工程を実施する工程が、アルミニウム
と混合したシリコン前駆体を使って後処理工程を実施す
る、第７項記載の集積回路の製法。 （１２） 第７項記載の方法によって作られた生成物。 （１３） その１番上の表面にある、主にアルミナから
成る酸化物層と、その下にあって、少なくとも５：１の
Ａｌ：Ｔｉ原子比を持つ、アルミニウムに富む層と、そ
の下にあって、少なくとも５：１のＴｉ：Ａｌ原子比を
持つ下側層へ滑らかに変化する組成物とから成る薄膜。 （１４） アルミニウムに富む層が、少なくとも５０Å
の金属アルミニウムを有する、第１３項記載の薄膜。 （１５） 同形の安定なＴｉＮ＋Ａｌ膜を作る方法が、
化学組成及び層構成を選ぶ上で融通性を持たせる。この
方法では、最初に多孔質ＴｉＣＮを付着し、次に多孔質
膜を低い温度でＣＶＤアルミニウム条件に露出する事に
よりＡｌを取込む。
【図１】膜を調製する方法の流れを示す説明図である。
【図２】Ａは、付着済み多孔質膜を示す説明図であり；
Ｂは、アルミニウム処理をした後の図２Ａの膜を示す説
明図である。
Ｂは、アルミニウム処理をした後の図２Ａの膜を示す説
明図である。
【図３】図２Ｂの膜のＸＰＳ特徴づけ結果を示すグラフ
である。
である。
【図４】ＴｉＮ層がアルミニウムの付着の核となる様子
を示すデータを示すグラフである。
を示すデータを示すグラフである。
【図５】Ａは、本発明の方法によって付着された障壁膜
層の上のメタライゼイションの例を示す説明図であり；
Ｂは、本発明の方法によって付着された障壁膜層の上の
メタライゼイションの例を示す説明図であり；Ｃは、Ｄ
ＲＡＭのキャパシタ構造に対する拡散障壁として本発明
のＴｉＮ＋Ａｌ膜を用いた別のメタライゼイションの実
施例を示す説明図である。
層の上のメタライゼイションの例を示す説明図であり；
Ｂは、本発明の方法によって付着された障壁膜層の上の
メタライゼイションの例を示す説明図であり；Ｃは、Ｄ
ＲＡＭのキャパシタ構造に対する拡散障壁として本発明
のＴｉＮ＋Ａｌ膜を用いた別のメタライゼイションの実
施例を示す説明図である。
【図６】図１の方法によって製造される拡散障壁の断面
構造を示す顕微鏡写真である。
構造を示す顕微鏡写真である。
１０１ 付着工程 １０２ 露出工程
フロントページの続き (72)発明者 キー − ゾン ホン アメリカ合衆国テキサス州ダラス，フォレ スト レーン 9601，ナンバー 521
Claims (2)
- 【請求項１】 （ａ）主にＴｉＮから成る多孔質薄膜を
付着する工程と、 （ｂ）工程（ａ）の後、前記多孔質薄膜の細孔の中及び
その表面の上にアルミニウムを導入する工程とを含む、
膜の製法であって、 前記多孔質薄膜の表面にあるアルミニウムが大気露出に
対して前記多孔質薄膜を不動態化する製法。 - 【請求項２】 その１番上の表面にある、主にアルミナ
から成る酸化物層と、 その下にあって、少なくとも５：１のＡｌ：Ｔｉ原子比
を持つ、アルミニウムに富む層と、 その下にあって、少なくとも５：１のＴｉ：Ａｌ原子比
を持つ下層へ滑らかに変化する組成物とから成る薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30117697A JPH11145077A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 膜及びその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30117697A JPH11145077A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 膜及びその製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11145077A true JPH11145077A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=17893710
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30117697A Pending JPH11145077A (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 膜及びその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11145077A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007081427A (ja) * | 1999-12-08 | 2007-03-29 | Samsung Electronics Co Ltd | 原子層蒸着法を利用した金属層形成方法およびこれを用いた半導体素子 |
| JP2012501093A (ja) * | 2008-08-25 | 2012-01-12 | 東京エレクトロン株式会社 | アルミニウムがドープされた金属炭窒化物ゲート電極の作製方法 |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP30117697A patent/JPH11145077A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007081427A (ja) * | 1999-12-08 | 2007-03-29 | Samsung Electronics Co Ltd | 原子層蒸着法を利用した金属層形成方法およびこれを用いた半導体素子 |
| JP2012501093A (ja) * | 2008-08-25 | 2012-01-12 | 東京エレクトロン株式会社 | アルミニウムがドープされた金属炭窒化物ゲート電極の作製方法 |
| KR101503969B1 (ko) * | 2008-08-25 | 2015-03-24 | 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 | 반도체 디바이스 형성 방법 |
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