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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- JPS63229814A JPS63229814A JP6657387A JP6657387A JPS63229814A JP S63229814 A JPS63229814 A JP S63229814A JP 6657387 A JP6657387 A JP 6657387A JP 6657387 A JP6657387 A JP 6657387A JP S63229814 A JPS63229814 A JP S63229814A
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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 |
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| 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 |
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| US6699530B2 (en) | 1995-07-06 | 2004-03-02 | Applied Materials, Inc. | Method for constructing a film on a semiconductor wafer |
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| 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 |
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| 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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