KR0174543B1 - 반도체 웨이퍼 상에 텅스텐 층을 증착시키는 방법 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 방법
도면은 본 발명의 방법을 설명하는 흐름도이다.
본 발명은 반도체 웨이퍼를 가공처리하는방법에 관한 것이며, 특히 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 방법에 관한 것이다.
실리콘 웨이퍼 등과 같은 반도체 웨이퍼상에 혹은 그 내부에 집적회로 구조물을 형성하는 공정에 있어서, 처리된 웨이퍼상에 여러 접점들에 대한 도전성 연결부 또는 배선부를 형성하기 위해서 통상적으로 하나 이상의 금속층이 이용된다. 종래에는, 이러한 금속제 배선부 또는 패턴이 형성된 금속층으로서 알루미늄 또는 금을 사용했다. 경제적인 측면에서 알루미늄이 금보다 더 바람직하다. 그러나, 기하학적으로 집적회로 구조물이 점차 소형화됨에 따라서, 알루미늄 대신에 텅스텐 금속을 사용하게 되었는데, 이는 양호한 스텝 커버리지와 화학기상 증착법(CVD)으로 텅스텐을 작은 접점 홀 또는 바이어(bia)에 충전시킬 수 있다는 측면에서 보다 바람직하다.
하지만, 반도체상에 전체적으로 텅스텐층을 증착시키는 단계에서 문제가 없는 것은 아니다. 먼저, 약 350℃에서 텅스텐층을 증착하는 종래의 방식은 증착속도가 약 300Å/분 정도로서, 다소 느리다. 보다 빠른 증착속도, 예를들어 약 1000Å/분이 달성될 수 있지만, 이를 위해서는 온도를 약 500 내지 550℃로 상승시켜야만 하며, 이는 집적회로 구조물의 기저부에 손상을 줄 수도 있다.
더욱이, 이러한 과정으로 얻어지는 텅스텐층은 반드시 매끄럽지는 않으며, 실리콘 표면의 반사율의 약20% 이하 정도의 반사율을 제공하게 되므로, 다음의 처리단계인 포토리소그라피 기술에 의한 텅스텐층의 패턴 형성을 보다 어렵게 만든다. 또한, 저항율로 측정했을 때 증착의 균일성은 웨이퍼 전반에 걸쳐 1% 이상의 두께 변화를 초래한다.
따라서, 증착속도가 개선되고, 증착된 텅스텐층의 반사율이 향상되고, 그리고 보다 더 균일한 텅스텐층이 제공될 수 있도록, 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 개선된 방법을 제공하는 것이 바람직하다.
그러므로, 본 발명의 제1목적은 진공챔버내에서 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 개선된 방법을 제공하는 것이며, 이 개선된 방법에서는 증착된 텅스텐층의 반사율을 향상시키기 위하여 질소 가스의 존재하에 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 단계를 포함하고 있다.
본 발명의 제2목적은 진공챔버내에서 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 개선된 다른 방법을 제공하는 것이며, 이 개선된 다른 방법은 텅스텐층의 증착속도 및 텅스텐층의 표면의 반사율을 향상시키기 위하여 약 20 내지 760 토르의 압력하에서 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 단계를 포함하고 있다.
본 발명의 제3목적은 진공챔버내에서 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 개선된 또 다른 방법을 제공하는 것이며, 이 개선된 또 다른 방법은 증착된 텅스텐층의 균일성을 향상시키기 위하여 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 단계에 앞서 반도체층상에 핵생성(NUCLEATION)층을 형성하는 부가적인 단계를 포함하고 있다.
본 발명의 제4목적은 진공챔버내에서 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 개선된 또 다른 방법을 제공하는 것이며, 이 개선된 또 다른 방법은 증착된 텅스텐층의 균일성을 향상시키기 위하여 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 단계에 앞서 반도체층상에 핵생성층을 형성하는 부가적인 단계를 포함하고 있으며, 그리고 증착된 텅스텐층의 반사율을 향상시키기 위하여 질소 가스의 존재하에 반도체 웨이퍼상의 핵생성층 위로 텅스텐층을 증착시키는 단계를 더 포함하고 있다.
본 발명의 제5목적은 진공챔버내에서 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 개선된 또 다른 방법을 제공하는 것이며, 이 개선된 또 다른 방법은 증착된 텅스텐층의 균일성을 향상시키기 위하여 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 단계에 앞서 반도체층에 핵생성층을 형성시키는 단계를 포함하고 있으며, 그리고 텅스텐의 증착속도와 텅스텐층 표면의 반사율을 향상시키기 위해서 약 20 내지 760 토르의 압력하에서 반도체 웨이퍼 상의 핵생성층 위로 텅스텐층을 증착시키는 단계를 더 포함하고 있다.
본 발명의 제6목적은 진공챔버내에서 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 개선된 또 다른 방법을 제공하는 것이며, 이 개선된 또 다른 방법은 증착된 텅스텐층의 표면의 반사율과 텅스텐층의 증착속도를 향상시키기 위해서 질소 가스의 존재하에 약 20 내지 760 토르의 압력으로 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 단계를 포함하고 있다.
마지막으로, 본 발명의 제7목적은 진공챔버내에서 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 개선된 또 다른 방법을 제공하는 것이며, 이 개선된 또 다른 방법은 증착된 텅스텐층의 균일성을 향상시키기 위하여 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 단계에 앞서 반도체층에 핵생성층을 증착시키는 부가적인 단계를 포함하고 있으며, 그리고 증착된 텅스텐층의 표면의 반사율과 텅스텐층의 증착속도를 향상시키기 위해서 질소 가스의 존해하에 약 20 내지 760 토르의 압력으로 반도체 웨이퍼상의 핵생성층 위로 텅스텐층을 증착시키는 단계를 더 포함하고 있다.
이하, 첨부된 도면에 근거하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 보다 상세히 설명하는데, 본 발명은 앞서 설명한 바와같이 텅스텐층의 표면의 반사율과 텅스텐층의 증착속도가 향상되도록 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예에서, 텅스텐층의 표면의 반사율은 증착과정중에 질소 가스의 존재에 의해서 향상되었다. 또한, 증착과정중에 압력을 증가시킴으로써 증착속도가 향상되었고, 이는 증착된 텅스텐층의 표면의 반사율에 바람직한 효과를 제공한다.
다른 실시예에서, 본 발명의 방법은 텅스텐층을 형성하기 전에 웨이퍼상에 핵생성층을 형성함으로써 피복층의 균일성을 향상시키는 단계를 포함하고 있다.
본 발명에 따른 방법에 있어서, 반도체 웨이퍼는 이미 형성된, 예를들어 하나 이상의 트랜지스터와 같은 집적회로 구조물의 일부를 갖추고 있는 실리콘 기판등으로서 이용된다. 실리콘 기판에 형성된 집적회로 구조물의 기저부에 작은 홀이나 바이어를 제공하도록 사전에 패턴이 형성된 산화 실리콘과 같은 절연층이 그러한 실리콘 기판 및 그 내부에 형성된 집적회로 구조물의 윗쪽에 형성된다.
텅스텐층은 화학기상증착법(CVD)에 의해서는 직접 산화 실리콘층에 증착될 수 없으므로, 밑에 형성된 집적회로 구조물에 대한 텅스텐층의 증착을 용이하게 하기 위해서 절연층 위에 중간층이 형성된다. 이 중간층은 밑에 형성된 절연층과 이 절연층 위에 적용될 텅스텐층 모두에 대해서 화학적으로 적합한 임의의 재료로 구성되는데, 텅스텐층 및 절연층에 대해서 양호한 부착성을 갖추어야 한다.
중간층을 구성하는 재료로서는 스퍼터링된 텅스텐, 스퍼터링된 티타늄 텅스텐(TiW), 또는 티타늄 질화물(TiN)로 구성될 수 있으며, 이러한 중간층은 티타늄 질화물의 스퍼터링, 질소의 존재하에 티타늄 타겟의 반응스퍼터링, 질소와의 열반응에 따른 티타늄의 스퍼터링, 또는 티타늄 질화물의 CVD 증착 등에 의해서 제공될 수가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 텅스텐층은 진공챔버내에서 WF6, Ar, N2및 H2가스의 조합을 이용한 CVD 증착에 의해서 중간층 위로 직접 증착된다. 이들 가스 혼합물은, 약 20 내지 200㎤/분(sccm)(바람직하게는 약 20 내지 100sccm)의 WF6, 약 100 내지 5000sccm (바람직하게는 약 1000 내지 3000sccm)의 아르곤과 같은 불활성 운반가스, 약 10 내지 300sccm의 질소, 및 약 300 내지 2000sccm (바람직하게는 약 500 내지 2000sccm)의 수소의 속도로 진공증착챔버 안으로 흐른다.
본 발명에 따른 텅스텐의 증착에 사용된 가스 혼합물중 질소의 존재는 , 연속적인 패턴형성 단계에서 포토리소그라피 기술의 사용을 촉진하는 증착된 텅스텐층의 반사율을 향상시키기 위해 제공되었다. 텅스텐층의 반사율이 실리콘층의 반사율과 비교되어 측정되었고, 실리콘 표면의 반사율과 동등하게 100%를 나타내었다.
텅스텐의 CVD증착중에, 진공챔버내의 압력은 약 20 내지 760 토르, 바람직하게는 약 60 내지 100 토르, 보다 바람직하게는 약 75 내지 85 토르, 통상적으로는 약 80 토르 정도로 유지된다. 압력이 1 토르를 약간 넘었을 경우에, 진공챔버내의 압력은 종래의 CVD 텅스텐 증착법에서의 압력보다 상당히 높다는 것이 주목된다. 다음에 설명되는 바와같이, 이와같은 고압은 현저하게 빠른 증착속도를 제공하여서, 종래의 텅스텐층의 증착속도 보다 매우 빠른 증착속도를 제공한다. 또한, 본 발명의 방법에 따른 고압은 증착된 텅스텐층의 표면의 반사율을 향상시키는데 매우 유용하다.
본 발명에 따르면, 이와 같은 고압의 사용은 WF6및 H2의 혼합물에서 이들 가스의 과도한 흐름속도 뿐만 아니라 이로 인한 희석가스의 흐름속도를 보다 용이하게 조종함으로써, 증착된 텅스텐층에 형성되는 응력을 조절할 수 있다는 점에 관심을 끈다. 본 발명의 방법을 처리조작의 어떠한 이론에도 속박시키는 것을 바라지는 않지만, 본 발명의 방법에 따르면 과도한 유량은 텅스텐층에 형성되는 기계적 응력을 변화시키는 역학적 구조의 변화를 동반할 수가 있다.
서셉터(susceptor)의 온도, 즉 증착챔버내의 웨이퍼 지지부의 온도는 증착중에 약 350℃ 내지 525℃, 바람직하게는 450℃ 내지 475℃의 범위로 유지된다.
증착시간은, 필요한 텅스텐층의 두께에 따라서 변화시킬 수가 있다. 본발명의 방법에서, 텅스텐의 증착속도는 종래의 방법에 따른 증착속도에 비해서 훨씬 빠르며, 약 2000 내지 7000Å/분 까지 변할 수 있다. 예를들어, 본 발명의 방법을 사용하여 약 0.8 내지 1.5 미크론, 통상적으로 1 미크론의 텅스텐층을 증착하기 위해서는, 증착시간이 약 2 내지 7분까지 변화될 수 있다.
증착단계는 상기한 온도 및 압력범위내에서 작동가능한 기존의 CVD 증착장치에 의해서 행해질 수가 있다. 현재 시판되고 있는 CVD 증착장치의 한 예는 캘리포니아 산타클라라에 소재한 본 출원인 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드에서 제조한 The Precision 5000의 다중챔버 증착 및 에칭 시스템이다. 본 발명의 실시예에서 사용된 이러한 다중챔버의 증착장치는 미합중국 특허 제 4,785,962호에 개시되어 있다.
이러한 증착장치에서는, 웨이퍼로부터 가스분배 입구부 또는 샤워헤드(showerhead)까지의 거리가 조정될 수 있어서, 웨이퍼는 그러한 입구부로부터 약 200 내지 600 밀, 바람직하게는 약 300 내지 500 밀, 통상적으로는 약 400 밀 정도의 간격을 두고 설치된다. 하지만, 적어도 300 내지 500 밀 범위의 거리 간격은 본 발명에 따른 방법의 작동에 영향을 주지 않는 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따른 방법의 또 다른 실시예에서, 텅스텐층을 증착시키는 단계에 앞서 핵생성층이 중간층 위로 형성된다. 이 핵생성층의 목적은 그 위에 증착되는 텅스텐층의 균일한 증착을 향상시키기 위한 성장층의 장소(sites)를 제공하는 것이다. 이러한 핵생성층의 필요성은 중간층을 형성하는데 사용된 재료들에 따라 변할 것이다. 스퍼터링된 텅스텐이나 스퍼터링된 티타늄 텅스텐이 중간층을 구성하고 있을 때, 바람직하게 핵생성층을 형성할 필요성은 거의 없으며 완전히 배제될 수도 있다. 하지만, 중간층이 티타늄 질화물로 구성된 경우에는, 핵생성층이 없이 티타늄 질화물층의 위에 직접적으로 증착된 CVD 텅스텐층은 전체층을 통해서 두께 및 저항율이 10 내지 15% 정도의 차이를 나타내는 것으로 밝혀져 있으므로, 이와같은 본 발명의 실시예에서 텅스텐층의 증착단계에 앞서 핵생성층을 형성하는 것이 중요하다.
이와같이 본 발명에 따른 방법의 실시예에서는 핵생성층을 형성하기 위하여, 앞서 설명한 바와같이 잘연층 및 중간층을 갖는 반도체 웨이퍼가 CVD 장치내에 설치된 상태에서, 실란 (SiH4)을 포함하고 있는 가스혼합물이 챔버안으로 유입된다.
이들 가스혼합물은 약 5 내지 50sccm의 WF6, 약 5 내지 약 50sccm의 SiH4, 약 500 내지 3000sccm의 Ar, 및 약 20 내지 300sccm의 N2를 포함할 것이다.
이미 상기한 바와같이, 텅스텐의 증착과정중에 진공챔버내의 압력은 약 20 내지 760 토르, 바람직하게는 약 60 내지 80 토르, 보다 바람직하게는 약 75 내지 85 토르, 통상적으로는 약 80 토르로 유지되는 동시에, 서셉터의 온도는 약 350 내지 525℃, 바람직하게는 약 450 내지 475℃로 유지된다.
충분한 두께, 즉 약 200내지 1000Å의 핵생성층의 성장은 전술한 조건하에서 약 5 내지 20초 이내에 발생할 것이다. 더 두꺼운 핵생성층이 처리시간을 더 연장함으로써 증착될 수 있지만, 이것은 소정의 목적, 즉 텅스텐층의 더 균일한 증착을 향상하기 위한 목적에는 불필요하다.
다음의 실시예들은 본 발명의 방법을 더 잘 설명할 것이다.
[실시예 1]
산화실리콘층 위에 형성된 티타늄 질화물층을 갖춘 150㎜ 직경의 실리콘 웨이퍼가 80 토르의 압력 및 450℃의 서셉터 온도로 유지된 CVD 진공챔버내에 놓여진다. 1000sccm Ar, 20sccm SiH4, 20sccm WF6및 50sccm N2를 함유하고 있는 가스혼합물이 웨이퍼로부터 400 밀 떨어진 출구부로부터 약 10초동안 챔버내로 유입되어서, 웨어퍼상에 약 500Å의 핵생성층을 증착시킨다.
[실시예 2]
제1실시예에서 핵생성층으로 피복된 웨이퍼는, 이 웨이퍼와 동일한 크기이며 핵생성층이 없이 산화실리콘상으로 각각 스퍼터링된 텅스텐 및 스퍼터링된 티타늄 텅스텐으로 피복된 웨이퍼들과 함께, 동일한 압력 및 온도하에서 각각 CVD 챔버내에 놓여지고, 제1실시예에서 설명한 바와같은 거리의 출구부로부터 3분동안 1500sccm Ar, 1000sccm H2, 30sccm WF6및 50sccm N2의 가스혼합물이 챔버 안으로 유입된다.
각각의 웨이퍼들이 제거될 때, 증착된 텅스텐층의 특성을 결정하기 위한 실험이 수행된다. 각각의 웨이퍼는 텅스텐층의 저항율에 의해서 측정했을 때, 약 9000Å의 두께로 증착되고(약 3000Å/분의 증착속도를 나타냄), 피복의 두께에 있어서 2% 이하의 변화를 갖는 균일한 텅스텐층을 갖는다는 사실이 확인되었다.
텅스텐층의 표면의 반사율은 실리콘층의 표면이 반사율에 비해서 100%인 것을 밝혀냈다. 또한, 텅스텐층의 저항율은 약 8.5 마이크로 오옴㎝로 측정되었고, 응력은 약 6×109dyn/㎝로 측정되었다.
[실시예 3]
본 발명의 방법을 더 상세히 설명하기 위하여, 제2실시예에서 사용된 웨이퍼들 중 어느 하나와 동일한 6(150㎜)직경의 스퍼터링된 티타늄 텅스텐층을 갖는 웨이퍼가 CVD 챔버내에 놓여지고, 가스혼합물에 질소가 포함되지 않은 것을 제외하고는 동일한 조건하에 CVD 챔버 안으로 가스혼합물을 유입시킨다.
그리고나서, 웨이퍼가 제거되어서 시험된다. 텅스텐층의 표면의 반사율은 실리콘의 반사율의 60%인 것으로 밝혀졌다. 텅스텐층의 표면의 저항율은 9마이크로 오옴㎝이고, 응력은 9×109dyn/㎝로 측정되었다.
[실시예 4]
제2실시예에 사용된 웨이퍼들 중 어느 하나와 동일한 다른 웨이퍼가 CVD 진공챔버내에 놓여지고, 온도를 475℃로 상승시킨 후에 Ar과 H2의 속도를 각각 2500sccm과 1500sccm으로 증가시킨 것을 제외하고는 제2 및 제3실시예와 동일한 조건하에서 웨이퍼를 가공처리하였다. 이 방법은 약 3분동안 행해졌으며, 약 9000Å의 텅스텐층이 증착되었다. 텅스텐층의 표면의 반사율은 실리콘의 반사율의 적어도 100%를 보였다. 따라서, 증착속도는 제2실시예에서와 마찬가지로 약 300Å/분 이었다. 텅스텐층의 응력은 약 1 내지 2×109dyn/㎝로 측정되었다.
[실시예 5]
저압의 공정과는 대조적으로 본 발명의 방법에 사용된 고압의 효과를 설명하기 위하여, 6(150㎜)지경의 웨이퍼가 80 토르로부터 단지 10 토르 아래로 낮추어진 압력 외에는 제2실시예와 동일한 조건으로 가공처리되었다. 그 결과, 텅스텐층의 반사율은 단지 실리콘층의 반사율의 20%에 불과했다.
지금까지 설명한 바와같이, 본 발명은 반도체 구조물 상에 텅스텐층을 증착시키기 위한 개선된 방법을 제공하는 것으로서, 그 증착속도 및 반사율은 종래의 방법에 비해서 현저하게 높은 압력하에서 증착공정이 행해짐으로써 향상되었고, 반사율은 증착에 사용된 가스들 중 질소의 존재에 의해서 향상되었으며, 핵생성층의 형성은 특히 티타늄 질화물층을 사용했을 때 텅스텐층의 균일성을 향상시킨다는 결론을 내렸다.

Claims (36)

  1. 증착챔버내에서 집적회로 구조물을 갖추고 있는 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 방법에 있어서, (a) 상기 집적회로 구조물상에 절연층을 형성하는 단계와; (b) 상기 절연층상에 중간층을 형성하는 단계와; (c) 상기 증착챔버내의 압력을 적어도 20 토르로 유지시키면서 상기 중간층상에 텅스텐층을 증착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연층은 실리콘 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중간층은 텅스텐, 티타늄 텅스텐, 및 티타늄 질화물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 중간층은 스퍼터링된 텅스텐, 스퍼터링된 티타늄 텅스텐, 및 티타늄 질화물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 티타늄 질화물을 포함하는 상기 중간층은, (a) 티타늄 질화물 티타늄 질화물을 스퍼터링하는 단계와, (b) 질소 가스의 존재하에서 티타늄 타겟으로부터 티타늄을 스퍼터링하는 반응성 스퍼터링 단계와, (c) 질소와의 열반응 전에 티타늄 타겟으로부터 티타늄을 스퍼터링하는 단계와, (d) 티타늄 질화물을 화학기상증착하는 단계에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 절연층은 실리콘 산화물을 포함하며, 상기 중간층은 티타늄 질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 텅스텐층을 증착시키는 단계는 상기 증착챔버내의 압력을 20 내지 760 토르로 유지시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 텅스텐층을 증착시키는 단계는 상기 증착챔버내의 압력을 100 토르 이하로 유지시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 텅스텐층을 증착시키는 단계는 증착챔버내의 압력을 85 토르 이하로 유지시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 텅스텐층을 증착시키는 단계는 증착챔버내의 웨이퍼 지지부의 온도를 적어도 350℃로 유지시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 텅스텐층을 증착시키는 단계는 증착챔버내의 웨이퍼 지지부의 온도를 적어도 525℃이하로 유지시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 텅스텐층을 증착시키는 단계는 증착챔버내의 웨이퍼 지지부의 온도를 적어도 475℃이하로 유지시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제1항에 있어서, WF6, Ar, 및 H2가스를 포함하는 가스혼합물과 상기 웨이퍼를 접촉시킴으로써 상기 텅스텐층이 증착되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 텅스텐층을 증착시키는 중에 상기 가스혼합물은, (a) 20 내지 200sccm WF6와, (b) 100 내지 5000sccm Ar과, (c) 300 내지 3000sccm H2의 속도로 상기 증착챔버 안으로 유입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 티타늄 질화물을 포함하는 상기 중간층상에 텅스텐 핵생성층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 증착챔버내에서 집적회로 구조물을 갖추고 있는 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 방법에 있어서, (a) 상기 집적회로 구조물상에 절연층을 형성하는 단계와; (b) 상기 절연층상에 티타늄 질화물로 구성되어 있는 중간층을 형성하는 단계와; (c) 티타늄 질화물로 구성되어 있는 상기 중간층상에 화학기상증착으로 텅스텐 핵생성층을 증착하는 단계와; (d) 상기 핵생성층상에 텅스텐층을 증착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 절연층은 실리콘 산화물을 포함하는 것을 특징으로하는 방법.
  18. 제16항에 있어서, 티타늄 질화물로 구성되어 있는 상기 중간층은, (a) 티타늄 질화물 타겟으로부터 티타늄 질화물을 스퍼터링하는 단계와, (b) 질소 가스의 존재하에서 티타늄 타겟으로부터 티타늄을 스퍼터링하는 반응성 스퍼터링 단계와, (c) 질소와의 열반응전에 티타늄 타겟으로부터 티타늄을 스퍼터링하는 단계와, (d) 티타늄 질화물을 화학기상증착하는 단계에 의해서 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제16항에 있어서, 화학기상증착으로 텅스텐 핵생성층을 증착하는 상기 단계는 상기 증착챔버내의 상기 웨이퍼와 WF6, Ar, 및 SiH4가스를 포함하는 가스 혼합물을 접촉시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 화학기상증착으로 텅스텐 핵생성층을 증착시키기 위해서 상기 증착챔버를 통하여 유입되는 상기 가스 혼합물의 속도는 (a) 5 내지 50sccm WF6와, (b) 500 내지 3000sccm Ar과, (c) 5 내지 50sccm SiH4인 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제16항에 있어서, 화학기상증착으로 텅스텐 핵생성층을 증착하는 상기 단계는 상기 핵생성층의 증착중에 상기 증착챔버내의 압력을 적어도 20 토르로 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 화학기상증착으로 텅스텐 핵생성층을 증착하는 상기 단계는 상기 핵생성층의 증착중에 상기 증착챔버내의 압력을 적어도 20 내지 760 토르로 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는방법.
  23. 제21항에 있어서, 화학기상증착으로 텅스텐 핵생성층을 증착하는 상기 단계는 상기 핵생성층의 증착중에 상기 증착챔버내의 압력을 적어도 100 토르 이하로 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는방법.
  24. 제21항에 있어서, 화학기상증착으로 텅스텐 핵생성층을 증착하는 상기 단계는 상기 핵생성층의 증착중에 상기 증착챔버내의 압력을 85 토르 이하로 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는방법.
  25. 제16항에 있어서, 핵생성층상에 텅스텐층을 증착시키는 상기 단계는 상기 증착챔버내의 웨이퍼 지지부상의 온도를 적어도 350℃로 유지시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제16항에 있어서, 핵생성층상에 텅스텐층을 증착시키는 상기 단계는 상기 증착챔버내의 웨이퍼 지지부상의 온도를 525℃ 이하로 유지시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제16항에 있어서, 핵생성층상에 텅스텐층을 증착시키는 상기 단계는 상기 증착챔버내의 웨이퍼 지지부상의 온도를 475℃ 이하로 유지시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제16항에 있어서, 핵생성층을 증착시키는 상기 단계는 상기 웨이퍼와 WF6, Ar, 및 H2가스를 포함하는 가스혼합물을 접촉시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제18항에 있어서, 상기 텅스텐층의 증착중에 상기 가스 혼합물은, (a) 20 내지 200sccm WF6와, (b) 100 내지 5000sccm Ar과, (c) 300 내지 3000sccm H2의 속도로 상기 증착챔버 안으로 유입되는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 제16항에 있어서, 상기 핵생성층상에 텅스텐층을 증착시키는 상기 단계는 상기 텅스텐층의 증착중에 상기 증착챔버내의 압력을 적어도 20 토르로 유지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  31. 증착챔버내에서 집적회로 구조물을 갖추고 있는 반도체 웨이퍼상에 텅스텐층을 증착시키는 방법에 있어서, (a) 상기 집적회로 구조물상에 절연층을 형성하는 단계와; (b) 상기 절연층상에 중간층을 형성하는 단계와; (c) 질소 가스의 존재하에서 상기 중간층상에 텅스텐을 증착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 텅스텐층을 증착시키는 상기 단계는 상기 증착챔버내의 압력을 적어도 20 토르로 유지시키면서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  33. 제31항에 있어서, 상기 절연층은 실리콘 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  34. 제31항에 있어서, 상기 중간층은 텅스텐, 티타늄, 및 티타늄 질화물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  35. 제31항에 있어서, 상기 중간층은 티타늄 질화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  36. 제31항에 있어서, 상기 중간층은 티타늄 질화물을 포함하며, 티타늄 질화물을 포함하는 상기 중간층상에 화학기상증착으로 텅스텐 핵생성층을 증착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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