JPS63229814A - 半導体集積回路の製造方法 - Google Patents
半導体集積回路の製造方法Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体集積回路の製造方法に関し、特にアルミ
配線の形成法に関する。
配線の形成法に関する。
従来、アルミニウム配線は通常、シリコン基板との化学
反応を抑える所謂バリア・メタルを介して形成される。
反応を抑える所謂バリア・メタルを介して形成される。
このバリヤ・メタルは一般に連続スパッタリング法によ
り形成されるもので、例えばチタン(Ti)ターゲット
を最初にアルゴン・ガスを、ついでアルゴンと窒素の混
合ガスをそれぞれソース・ガスに用いてスパッタリング
しチタン膜および窒化チタン膜を連続的に成長させてい
る。
り形成されるもので、例えばチタン(Ti)ターゲット
を最初にアルゴン・ガスを、ついでアルゴンと窒素の混
合ガスをそれぞれソース・ガスに用いてスパッタリング
しチタン膜および窒化チタン膜を連続的に成長させてい
る。
しかしながら、この従来法によって形成される窒化チタ
ン膜/チタン膜は膜質がバリア・メタルとしては充分で
ないので窒化チタン膜の膜厚を充分厚くすると共(こ膜
中の欠陥に酸素をつめこむ所謂「スタッフ効果」を利用
する方法がとられている。したがって、加工性に問題が
ある他、膜質の均一性および再現性に欠けるという生産
技術上重大な欠点がある。
ン膜/チタン膜は膜質がバリア・メタルとしては充分で
ないので窒化チタン膜の膜厚を充分厚くすると共(こ膜
中の欠陥に酸素をつめこむ所謂「スタッフ効果」を利用
する方法がとられている。したがって、加工性に問題が
ある他、膜質の均一性および再現性に欠けるという生産
技術上重大な欠点がある。
本発明の目的は、上記の状況に鑑み、欠陥密度のきわめ
て少ない膜質の窒化チタン膜をバリア・メタルとするア
ルミ配線形成工程を備えた半導体集積回路の製造方法を
提供することである。
て少ない膜質の窒化チタン膜をバリア・メタルとするア
ルミ配線形成工程を備えた半導体集積回路の製造方法を
提供することである。
本発明によれば半導体集積回路の製造方法は、アルミ配
線との結線のためのコンタクト孔を層間絶縁膜に開口す
る工程と、前記コンタクト孔の内部にチタン膜および窒
化チタン膜をそれぞれスパッタリング法または気相成長
法により連続的に成長させる工程と、アンモニア・ガス
または窒素ガスをソース・ガスとする窒素プラズマによ
る前記窒化チタン膜/チタン膜2層構造膜のプラズマ窒
化工程とを備えるアルミニウム膜/窒化チタン膜/チタ
ン膜の3層構造からなるアルミ配線の形成工程を含んで
構成される。
線との結線のためのコンタクト孔を層間絶縁膜に開口す
る工程と、前記コンタクト孔の内部にチタン膜および窒
化チタン膜をそれぞれスパッタリング法または気相成長
法により連続的に成長させる工程と、アンモニア・ガス
または窒素ガスをソース・ガスとする窒素プラズマによ
る前記窒化チタン膜/チタン膜2層構造膜のプラズマ窒
化工程とを備えるアルミニウム膜/窒化チタン膜/チタ
ン膜の3層構造からなるアルミ配線の形成工程を含んで
構成される。
すなわち、本発明によれば従来方法により形成された窒
化チタン膜/チタン膜の2層膜には窒素プラズマ処理が
追加される。この処理により窒化チタン膜の欠陥部分は
再現性よく埋められ欠陥数が著しく減少して改質を飛躍
的に向上せしめ得るので、バリア・メタルを信頼性を損
うことなく大幅に薄膜化することができることとなりア
ルミ配線の形成工程の歩留りを向上せしめ得るばかりで
なくその信頼性を著しく高めることが可能となる。
化チタン膜/チタン膜の2層膜には窒素プラズマ処理が
追加される。この処理により窒化チタン膜の欠陥部分は
再現性よく埋められ欠陥数が著しく減少して改質を飛躍
的に向上せしめ得るので、バリア・メタルを信頼性を損
うことなく大幅に薄膜化することができることとなりア
ルミ配線の形成工程の歩留りを向上せしめ得るばかりで
なくその信頼性を著しく高めることが可能となる。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図(a)および(b)は本発明の一実施例を示すア
ルミ配線の形成工程図である。本実施例によれば、第1
図(a)の如く通常の半導体集積回路装置の製造法に従
って、p形シリコン基板1の不活性領域にはフィールド
酸化膜2がまず形成されついで活性領域にはn膨拡散層
3がヒ素(As)のイオン注入により形成される。つぎ
に層間絶縁膜4が形成された後n膨拡散層3を含む上面
にはコンタクト孔が開口され、最初にアルゴン(A「)
をつづいてアルゴン(Ar)と窒素(N2)の混合ガス
をそれぞれ用いて、500人のチタンryA(Ti)5
および500人の窒化チタン膜(TiN) 6がスパッ
タ法を用いて連続的に成長される。この状態でアンモニ
ア・ガス(NH3)をソースとする350℃の高周波(
RF)プラズマ処理が1時間施された後、アルミニウム
(Aff)配線7を通常の手段により約1μmの膜厚で
形成すれば第1図(b)の如きチタン膜/窒化チタン膜
からなる2層構造のバリア・メタルを備えたアルミ配線
が形成される0本実施例によれば窒素プラズマ処理を施
すことにより窒化チタン膜がもつ欠陥を充分に埋めるこ
とができるので薄い500人程度の膜厚でも充分にバリ
ア性のある窒化チタン膜を実現することができる。
ルミ配線の形成工程図である。本実施例によれば、第1
図(a)の如く通常の半導体集積回路装置の製造法に従
って、p形シリコン基板1の不活性領域にはフィールド
酸化膜2がまず形成されついで活性領域にはn膨拡散層
3がヒ素(As)のイオン注入により形成される。つぎ
に層間絶縁膜4が形成された後n膨拡散層3を含む上面
にはコンタクト孔が開口され、最初にアルゴン(A「)
をつづいてアルゴン(Ar)と窒素(N2)の混合ガス
をそれぞれ用いて、500人のチタンryA(Ti)5
および500人の窒化チタン膜(TiN) 6がスパッ
タ法を用いて連続的に成長される。この状態でアンモニ
ア・ガス(NH3)をソースとする350℃の高周波(
RF)プラズマ処理が1時間施された後、アルミニウム
(Aff)配線7を通常の手段により約1μmの膜厚で
形成すれば第1図(b)の如きチタン膜/窒化チタン膜
からなる2層構造のバリア・メタルを備えたアルミ配線
が形成される0本実施例によれば窒素プラズマ処理を施
すことにより窒化チタン膜がもつ欠陥を充分に埋めるこ
とができるので薄い500人程度の膜厚でも充分にバリ
ア性のある窒化チタン膜を実現することができる。
第2図は本発明の他の実施例を示すアルミ配線形成の最
終工程図である0本実施例によれば窒素プラズマ処理は
窒素ガス(N2)をソースとする高周波(RF)プラズ
マ法により比較的高温の温度600℃で行なわれる。こ
の場合、温度が600℃と比較的高温であるためチタン
膜5とn膨拡散層2は互いに反応してチタン・シリサイ
ド膜8を形成するが、この場合でも充分に信頼性の高い
配線を得ることができる。
終工程図である0本実施例によれば窒素プラズマ処理は
窒素ガス(N2)をソースとする高周波(RF)プラズ
マ法により比較的高温の温度600℃で行なわれる。こ
の場合、温度が600℃と比較的高温であるためチタン
膜5とn膨拡散層2は互いに反応してチタン・シリサイ
ド膜8を形成するが、この場合でも充分に信頼性の高い
配線を得ることができる。
以上説明したように本発明によれば、アルゴンと窒素と
の混合ガスによる従来のスパッタ成長の窒化チタン膜に
窒素プラズマ処理を施すことにより、均一性、再現性お
よび欠陥密度等の少ない改質の飛躍的に向上した窒化チ
タン膜を得ることができるのできわめて信頼性の高いア
ルミ配線を備えた半導体集積回路を容易に製造すること
ができる。
の混合ガスによる従来のスパッタ成長の窒化チタン膜に
窒素プラズマ処理を施すことにより、均一性、再現性お
よび欠陥密度等の少ない改質の飛躍的に向上した窒化チ
タン膜を得ることができるのできわめて信頼性の高いア
ルミ配線を備えた半導体集積回路を容易に製造すること
ができる。
第1図(a)および(b)は本発明の一実施例を示すア
ルミ配線の形成工程図、第2図は本発明の他の実施例を
示すアルミ配線形成の最終工程図である。 1・・・p形シリコン基板、2・・・フィールド酸化膜
、3・・・n膨拡散層、4・・・層間絶縁膜、5・・・
チタン膜、6・・・窒化チタン膜、7・・・アルミニウ
ム配線、8・・・チタン・シリサイド1摸。 (α) 乗 /ffi $ 2 図
ルミ配線の形成工程図、第2図は本発明の他の実施例を
示すアルミ配線形成の最終工程図である。 1・・・p形シリコン基板、2・・・フィールド酸化膜
、3・・・n膨拡散層、4・・・層間絶縁膜、5・・・
チタン膜、6・・・窒化チタン膜、7・・・アルミニウ
ム配線、8・・・チタン・シリサイド1摸。 (α) 乗 /ffi $ 2 図
Claims (1)
- アルミニウム膜/窒化チタン膜/チタン膜の3層構造か
らなるアルミ配線を備える半導体集積回路の製造方法に
おいて、前記アルミ配線との結線のためのコンタクト孔
を層間絶縁膜に開口する工程と、前記コンタクト孔の内
部にチタン膜および窒化チタン膜をそれぞれスパッタリ
ング法または気相成長法により連続的に成長させる工程
と、アンモニア・ガスまたは窒素ガスをソース・ガスと
する窒素プラズマによる前記窒化チタン膜/チタン膜2
層構造膜のプラズマ窒化工程とを含むことを特徴とする
半導体集積回路の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6657387A JPS63229814A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 半導体集積回路の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6657387A JPS63229814A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 半導体集積回路の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63229814A true JPS63229814A (ja) | 1988-09-26 |
JPH0563011B2 JPH0563011B2 (ja) | 1993-09-09 |
Family
ID=13319834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6657387A Granted JPS63229814A (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 半導体集積回路の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63229814A (ja) |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0594965A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH0594969A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
EP0720214A2 (en) * | 1994-12-30 | 1996-07-03 | Applied Materials, Inc. | Method of treating metal nitride films to reduce silicon migration therein |
WO1996039548A1 (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-12 | Materials Research Corporation | Process for plasma enhanced anneal of titanium nitride |
EP0776991A1 (en) * | 1995-12-05 | 1997-06-04 | Applied Materials, Inc. | Plasma annealing of thin films |
US5989652A (en) * | 1997-01-31 | 1999-11-23 | Tokyo Electron Limited | Method of low temperature plasma enhanced chemical vapor deposition of tin film over titanium for use in via level applications |
US6221174B1 (en) | 1999-02-11 | 2001-04-24 | Applied Materials, Inc. | Method of performing titanium/titanium nitride integration |
US6251758B1 (en) | 1994-11-14 | 2001-06-26 | Applied Materials, Inc. | Construction of a film on a semiconductor wafer |
JP2001516146A (ja) * | 1997-08-19 | 2001-09-25 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | デュアルダマシン金属化方法 |
US6365495B2 (en) | 1994-11-14 | 2002-04-02 | Applied Materials, Inc. | Method for performing metallo-organic chemical vapor deposition of titanium nitride at reduced temperature |
US6436819B1 (en) | 2000-02-01 | 2002-08-20 | Applied Materials, Inc. | Nitrogen treatment of a metal nitride/metal stack |
US6555183B2 (en) | 1999-06-11 | 2003-04-29 | Applied Materials, Inc. | Plasma treatment of a titanium nitride film formed by chemical vapor deposition |
US6699530B2 (en) | 1995-07-06 | 2004-03-02 | Applied Materials, Inc. | Method for constructing a film on a semiconductor wafer |
JP2016225512A (ja) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | 富士電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1987
- 1987-03-19 JP JP6657387A patent/JPS63229814A/ja active Granted
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0594965A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
JPH0594969A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Sharp Corp | 半導体装置の製造方法 |
US6500742B1 (en) | 1994-11-14 | 2002-12-31 | Applied Materials, Inc. | Construction of a film on a semiconductor wafer |
US6365495B2 (en) | 1994-11-14 | 2002-04-02 | Applied Materials, Inc. | Method for performing metallo-organic chemical vapor deposition of titanium nitride at reduced temperature |
US6251758B1 (en) | 1994-11-14 | 2001-06-26 | Applied Materials, Inc. | Construction of a film on a semiconductor wafer |
EP0720214A3 (en) * | 1994-12-30 | 1997-10-08 | Applied Materials Inc | Method for treating metal nitride films to reduce migration of silicon |
EP0720214A2 (en) * | 1994-12-30 | 1996-07-03 | Applied Materials, Inc. | Method of treating metal nitride films to reduce silicon migration therein |
WO1996039548A1 (en) * | 1995-06-05 | 1996-12-12 | Materials Research Corporation | Process for plasma enhanced anneal of titanium nitride |
US6699530B2 (en) | 1995-07-06 | 2004-03-02 | Applied Materials, Inc. | Method for constructing a film on a semiconductor wafer |
EP0776991A1 (en) * | 1995-12-05 | 1997-06-04 | Applied Materials, Inc. | Plasma annealing of thin films |
US5989652A (en) * | 1997-01-31 | 1999-11-23 | Tokyo Electron Limited | Method of low temperature plasma enhanced chemical vapor deposition of tin film over titanium for use in via level applications |
JP2001516146A (ja) * | 1997-08-19 | 2001-09-25 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | デュアルダマシン金属化方法 |
US6221174B1 (en) | 1999-02-11 | 2001-04-24 | Applied Materials, Inc. | Method of performing titanium/titanium nitride integration |
US6555183B2 (en) | 1999-06-11 | 2003-04-29 | Applied Materials, Inc. | Plasma treatment of a titanium nitride film formed by chemical vapor deposition |
US6436819B1 (en) | 2000-02-01 | 2002-08-20 | Applied Materials, Inc. | Nitrogen treatment of a metal nitride/metal stack |
JP2016225512A (ja) * | 2015-06-01 | 2016-12-28 | 富士電機株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0563011B2 (ja) | 1993-09-09 |
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