KR960030330A - 내열 금속과 그 위의 알루미늄으로 구성된, 박막 다중 층 산소 확산 장벽 - Google Patents
내열 금속과 그 위의 알루미늄으로 구성된, 박막 다중 층 산소 확산 장벽 Download PDFInfo
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Abstract
내열 금속층 위에 알루미늄 또는 알루미나이드가 배치된 구성을 갖는 이중층 박막 구조체를 고온에서 산소가 침투하는 것을 방지하는 확산 장벽으로 사용하여, 내열 금속이 고 유전 상수 재료로 만든 캐패시터 전극과 같은 응용예에서 사용될 때 내열 금속의 전기적, 기계적 열화를 방지한다.
Description
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1A도에서 제1D도까지는 종래의 기술과 본 발명의 층 구조를 확대 도시한 단면도.
Claims (43)
- 고온 어닐 동안 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법에 있어서; 내열 금속막을 증착시키는 단계, 내열 금속막 위에 깔린 알루미늄 막을 증착시키는 단계, 및 내열 금속막과 접촉된 내열 금속 알루미나이드 층 위에 상부 Al2O3층이 형성되도록 하기 위해 내열 금속막과 알루미늄 막으로 된 층들을 어닐하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제1항에 있어서, 내열 금속이 Ta, Ti, Nb, V, Zr, Hf, Cr, Mo 및 W로 구성된 군(郡)으로부터 선택된 한 원소인 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제1항에 있어서, 내열 금속이 기판 위에 증착되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제3항에 있어서, 기판이 SiO2또는 Si3N4중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제1항에 있어서, 어닐 후의 최종 구조가 Al2O3/내열 금속 알루미나이드/내열 금속 실리사이드 순으로 된 층 구조를 이루도록 하기 위해, 상기 내열 금속이 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 비정질 실리콘, 갈륨 아시나이드 또는 또다른 반도체 기판 위에 증착되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제1항에 있어서, 내열 금속과 알루미늄이 물리적 증기 증착법, 화학 증기 증착법, 또는 전기 플레이팅(electroplating)법으로 증착되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제1항에 있어서, 내열 금속/알루미늄 이중 층이 250℃ 이상의 온도에서 He, Ar, N2, FG 또는 O2내에서 어닐되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제5항에 있어서, 내열 금속/알루미늄 이중 층이 Si와 고 유전 상수 재료 사이에 증착되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제8항에 있어서, Si 기판 위의 고 유전 상수 재료 및 이중 층 장벽이 400℃와 800℃ 사이의 온도로 산소내에서 어닐되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제5항에 있어서, 게이트 라인 또는 금속 접촉부를 형성하는데 사용되는 자가 정렬 공정이; 패턴화된 내열 금속 라인 또는 접촉 경로 위에 블랭킷 Al막을 증착시키는 단계, 내열 금속층과 접촉하는 Al이 알루미나이드를 형성하도록 하기 위해 400℃ 이상에서 어닐하는 단계, 및 어떤 내열 금속도 존재하지 않는 영역에서 반응하지 않은 Al을 선택적으로 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제5항에 있어서, 내열 금속/알루미늄 이중 층이 Si와 Cu 사이에서 확산 장벽으로 사용되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제1항에 있어서, 내열 금속/알루미늄 이중 층이 X-선 리소그래피 마스크로서 사용되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 반도체 디바이스 내에서 산소 확산을 방지하는 방법에 있어서, 기판을 제공하는 단계, 상기 기판 위에 깔릴 내열 금속막을 증착시키는 단계, 상기 내열 금속막 위에 깔릴 알루미늄 막을 증착시키는 단계, 및 Al2O3층이 상기 알루미늄 막의 상부에 형성되어 산소가 상기 내열 금속막을 통해 확산하는 것을 방지하도록 하기 위해 내열 금속막과 알루미늄 막으로 된 층들을 어닐하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 산소 확산을 방지하는 방법.
- 제13항에 있어서, 내열 금속이 Ta, Ti, Nb, V, Zr, Hf, Cr, Mo 및 W로 구성된 군으로부터 선택된 한 원소인 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 기판이 반도체 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제13항에 있어서, 어닐링 후의 최종 구조가 Al2O3/내열 금속 알루미나이드/내열 금속 실리사이드 순으로된 층 구조를 이루도록 하기 위해 상기 내열 금속이 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 또는 비정질 실리콘 위에 증착되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제13항에 있어서, 상기 내열 금속 및 상기 알루미늄이 물리적 증기 증착법, 화학 증기 증착법 및 전기 플레이팅 법으로 구성된 군으로부터 선택된 한 기법에 의해 증착되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제13항에 있어서, 내열 금속/알루미늄 이중 층이 250℃ 이상의 온도로 He, Ar, N2, FG 또는 O2내에서 어닐되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제13항에 있어서, 내열 금속/알루미늄 이중 층이 Si와 고 유전 상수 재료 사이에 증착되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제19항에 있어서, 상기 고 유전 상수 재료가 PZT, PLZT, BaxSr1-xTiO3로 구성된 군으로부터 선택된 페로브스키트(perovskite) 화합물인 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제13항에 있어서, Si 기판 위의 고 유전 상수 재료 및 이중 층 장벽이 400℃와 800℃ 사이의 온도로 산소내에서 어닐되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 제16항에 있어서, 내열 금속/알루미늄 이중 층이 Si와 Cu 사이에서 확산 장벽으로 사용되는 것을 특징으로 하는 내열 금속을 산화로부터 보호하는 방법.
- 도전성 기판, 상기 기판 위에 깔린 내열 금속층, 상기 내열 금속층 위에 깔린 알루미나이드 층, 상기 알루미나이드 층 위에 깔린 알루미늄 산화층, 금속 접촉씨(seed)층, 고 유전 상수층, 및 상부 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 제23항에 있어서, 상기 도전성 기판이 반도체인 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 제23항에 있어서, 상기 내열 금속이 Ta, Ti, Nb, V, Zr, Hf, Cr, Mo 및 W로 구성된 군으로부터 선택된 한 원소인 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 제23항에 있어서, 고 유전 상수층이 그 위에 증착된, Pt, Pd, Ir 및 Au와 같은 금속 씨(seed)층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 제23항에 있어서, 상기 내열 금속과 상기 알루미나이드 층을 대체하여 상기 반도체 재료층 위에 깔린 내열 금속 실리사이드 층 및 상기 내열 실리사이드 층 위에 깔린 알루미나이드 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 제23항에 있어서, 상기 반도체 기판이 단결정 실리콘, 다결정 실리콘 및 비정질 실리콘으로 구성된 군으로부터 선택된 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 제23항에 있어서, 어닐 후의 최종 구조가 Al2O3/내열 금속 알루미나이드/내열 금속 실리사이드 또는 내열 금속층 순으로 된 층 구조를 포함하여 획득된 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 제23항에 있어서, 내열 금속과 알루미늄이 물리적 증기 증착법, 화학 증기 증착법 또는 전기 플레이팅법에 의해 증착된 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 제23항에 있어서, 내열 금속/알루미늄 이중 층이 250℃ 이상의 온도로 He, Ar, N2, FG 또는 O2내에서 어닐된 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 제23항에 있어서, 내열 금속/알루미늄 이중 층이 Si 및 고 유전 상수 재료 사이의 증착된 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 제32항에 있어서, 상기 고 유전 상수 재료가 PZT, PLZT, BaxSr1-xTiO3로 구성된 군으로부터 선택된 페로브스키트 화합물인 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 제32항에 있어서, Si 기판 위의 고 유전 상수 재료 및 이중 층 장벽이 400℃에서 800℃ 사이의 온도로 산소내에서 어닐되 것을 특징으로 하는 캐패시터.
- 도전성 기판, 상기 기판 위에 깔린 내열 금속층, 상기 내열 금속층 위에 깔린 알루미나이드 층, 및 상기 알루미나이드 층 위에 깔린 알루미늄 산화층을 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 층 확산 장벽.
- 제35항에 있어서, 상기 도전성 기판이 반도체인 것을 특징으로 하는 다중 층 확산 장벽.
- 제35항에 있어서, 상기 내열 금속이 Ta, Ti, Nb, V, Zr, Hf, Cr, Mo 및 W로 구성된 군으로부터 선택된 한 원소인 것을 특징으로 하는 다중 층 확산 장벽.
- 제35항에 있어서, 상기 내열 금속과 상기 알루미나이드 층을 대체하여, 상기 반도체 기판 층 위에 깔린 내열 금속 실리사이드 층 및 상기 내열 금속 실리사이드 층 위에 깔린 알루미나이드 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 층 확산 장벽.
- 제35항에 있어서, 상기 반도체 기판이 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 및 비정질 실리콘으로 구성된 군으로부터 선택된 재료로 만들어진 것을 특징으로 하는 다중 층 확산 장벽.
- 제35항에 있어서, 어닐 후의 최종 구조가 Al2O3/내열 금속 알루미나이드/내열 금속 실리사이드 또는 내열 금속층 순으로 된 층 구조를 포함하여 획득된 것을 특징으로 하는 다중 층 확산 장벽.
- 제35항에 있어서, 내열 금속과 알루미늄이 물리적 증기 증착법, 화학 증기 증착법 또는 전기 플레이팅법에 의해 증착된 것을 특징으로 하는 다중 층 확산 장벽.
- 제35항에 있어서, 내열 금속/알루미늄 이중 층이 250℃ 이상의 온도에서 He, Ar, N2, FG 또는 O2내에서 어닐된 것을 특징으로 하는 다중 층 확산 장벽.
- 제35항에 있어서, Si 기판 위에 증착된 상기 다중 층 확산 장벽이 400℃와 800℃ 사이의 온도로 산소내에서 어닐되 것을 특징으로 하는 다중 층 확산 장벽.※ 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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