KR960042970A - 상부 금속층의 자가압출에 의해 접속구멍 및 통로를 충전시키는 방법 - Google Patents

상부 금속층의 자가압출에 의해 접속구멍 및 통로를 충전시키는 방법 Download PDF

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Abstract

처리 방법과 최종 구조물은 절연층내에 접속구멍을 충전하기 위한 물질과 상기 절연층내의 표면위에 모형을 갖춘 금속 상호 연결 또는 배선 장치를 형성하는 절연층 위로 형성된 금속층을 사용하여 설명되어 진다. 상기 처리 방법은 절연층 아래에 물질을 관통하여 미리 형성된 접속구멍을 갖는 고 인장 강도의 캡층을 형성하는 단계와, 그리고 절연층내에 접속구멍 내부로 하향으로 돌출된 압축응력을 받은 금속층을 가져오는 충분한 온도에서 구조물을 가열하는 단계로 이루어진다. 상기 캡층은 압축응력을 받은 금속층이 평탄화에 의해 제거되어질 필요가 있는 힐록을 형성하며 상향으로 연장하지 않게 방지하는 충분한 인장 강도를 갖는다. 압축응력을 받은 상기 금속층의 온도는 상기 압축응력을 받은 금속층의 융점보다 낮아서 압출을 유도하기에 연속적으로 가열된다.

Description

상부 금속층의 자가압출에 의해 접속구멍 및 통로를 충전시키는 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제4도는 접속구멍을 완전히 충전하기 위해 접속구멍 내부로 압축응력을 받은 금속층을 가지기 위해 구조물을 가열시킨 후의 제3도의 구조물의 부분 수직 횡단면도.

Claims (22)

  1. 절연층 아래의 하나 이상의 집적 회로 구조물과 절연층 위의 하나 이상의 접속부 사이의 전기적 연결을 제공하도록 절연층 내의 접속 구명을 금속으로 충전시키는 방법으로서, (a) 상기 절연층의 상부면으로부터 상기 절연층의 아래로 위치한 상기 집적회로 구조물까지 연장한 하나 이상의 접속 구멍을 갖추고 있는 절연물질층을 상기 집적 회로 구조물위에 형성하는 단계와; (b) 상기 절연층위와 그리고 상기 하나 이상의 접속 구멍위로 압측응력을 받는 금속층을 형성하는 단계와; (c) 상기 금속층 위에 높은 인장 강도를 갖는 캡층을 형성하는 단계와, 그리고 (d) 압축응력을 받은 상기 금속층이 상기 절연층 내의 상기 하나 이상의 접속 구멍안으로 압출되어서 상기 금속층의 금속으로 상기 하나 이상의 접속 구멍이 완전히 충전되도록 상기 집적 회로 구조물을 충분히 가열하는 단계를 포함하고 있는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연층 위로 압축응력을 받는 상기 금속층을 형성하는 상기 (b) 단계 이전에 상기 절연층위로, 상기 하나 이상의 접속구멍의 측벽위로, 그리고 상기 집적회로 구조물의 노출된 표면 위로 방벽층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 금속층의 압축응력은 상기 (d)단계 동안 상기 하나 이상의 접속 구멍 안으로 상기 금속층의 압출시키기에 충반한 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 금속층의 압축응력은 상기 집적회로 구조물의 다른 층을 파괴시킬 정도의 응력이하인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 압축응력을 받는 금속층이 알루미늄을 포함하고 있는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 금속층의 암축응력은 108에서 1010dynes/㎠의 범위인 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 캡층은 압축응력을 받는 상기 금속층이 상기(d)단계 동안 힐록 형상을 형성하여 상향으로 압출되어짐을 방지하기에 충분한 인장 강도를 갖는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 캡층은 상기 금속층의 압축응력을 초과하는 인장 응력을 갖는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 (d)단계 동안 상기 집적 회로 구조물은 암축응력을 받는 상기 금속층의 융점보다 낮은 온도로 가열되는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 압축응력을 받는 상기 금속층은 알루미늄 물질로 이루어지고, 그리고 상기 (d)단계는 상기 접속구멍 내부로 상기 알루미늄 물질이 압출되게 하는 400℃이상의 온도에서 상기 집적 회로 구조물로 이루어지는 방법.
  11. 절연층 아래의 하나 이상의 집적 회로 구조물과 절연층 위의 하나 이상의 접속부 사이의 전기적 연결을 제공하도록 절연층 내의 접속 구멍을 금속으로 충전시키는 방법으로서, (a) 상기 절연층의 상부면으로부터 상기 절연층의 아래로 위치한 상기 집적회로 구조물까지 연장한 하나 이상의 접속 구멍을 갖추고 있는 절연물질층을 상기 집적 회로 구조물위에 형성하는 단계와; (b) 상기 하나이상의 접속구멍내의 상기 절연층과 그리고 상기 노출 표면위로 방벽층을 형성하는 단계와; (c) 상기 방벽층과 상기 하나 이상의 접속구멍의 상부위로 상기 금속층이 연속적으로 가열될 때, 상기 접속구멍 내부로 상기 금속층이 압출되기에 충분한 압축응력을 받은 금속층을 형성하는 단계와, (d) 상기 금속층이 연속적으로 가열될 때, 상기 금속층이 상향으로 압출됨을 방지하는 충분한 인장 강도를 갖는 인장응력을 받은 물질의 캡층으로 상기 금속층을 형성하는 단계와, 그리고 (e) 압축응력을 받은 상기 금속층이 상기 절연층 내의 상기 하나 이상의 접속 구멍안으로 압출되어서 상기 금속층의 금속이라 상기 하나 이상의 접속 구멍이 완전히 충전되도록 상기 집적 회로 구조물을 충분히 가열하는 단계를 포함하고 있는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 캡층은 상기 금속층의 압축응력보다 큰 인장 강도를 갖는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 방벽층의 상기 형성 단계는 TiN의 방벽층 형성 단계를 더 포함하고 있는 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 방벽층은 상기 절연층 아래의 상기 집적회로 구조물로부터 상기 금속층과 절연되기에 충분한 두께를 갖는 방법.
  15. 제11항에 있어서, 상기 금속층의 압축응력은 상기 가열 단계 동안 상기 접속구멍 내부로 상기 금속의 압출을 허용하기에 충분한 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 금속층의 압축응력은 상기 집적 회로 구조물의 또 다른 층을 파괴시킬 정도의 응력 이하인 방법.
  17. 제16항에 있어서, 압축응력을 받은 상기 금속층은 알루미늄을 포함하고 있는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 알루미늄의 압축응력은 108에서 1010dynes/㎠의 범위인 방법
  19. 제11항에 있어서, 상기 가열 단계시 상기 구조는 상기 압축되어진 금속층의 융점보다 낮은 온도로 가열되어지는 방법.
  20. 제11항에 있어서, 압축응력을 받는 금속층은 알루미늄 물질로 이루어지고, 그리고 상기 가열 단계는 상기 접속구멍 내부로 상기 알루미늄 물질이 압출되게 하는 400℃이상의 온도로 상기 구조물을 가열하는 방법.
  21. 집적 회로 구조에 있어서, 상기 절연층 위로 초기에 형성된 금속층을 사용하여, 집적 회로 구조상에 형성된 절연층내에 금속 접속구멍을 충전하기 위한 방법으로서, (a)관통한 하나 이상의 접속구멍을 갖는 절연층을 제공하는 단계와, (b) 상기 하나 이상의 접속구멍을 덮기 위한 충분한 두께의 상기 절연층 위로 압축응력을 받은 금속층을 형성하는 단계와, (c) 압축응력을 받은 상기 금속층위로 상기 구조물의 연속적인 가열 단계동안 압축응력을 받은 상기 금속층의 상향 이동을 방지하기에 충분한 인장 강도를 갖는 캡층을 형성하는 단계와, 그리고 (d) 압축응력을 받은 상기 금속층이 압축되어지고, 상기 금속층의 용융없이 하나 이상의 접속구멍을 채우기 위한 상기 구조물의 가열 단계를 포함하고 있는 방법.
  22. 상기 절연층 아래 하나 이상의 구조물과 상기 절연층 위로 하나 이상의 접촉물 사이의 전기적인 연결을 제공하기 위하여 금속으로 충전된 절연층내에 하나 이상의 접속구멍을 갖는 집적 회로 구조물에 있어서, (a) 상기 집적 회로 구조물의 부분위로 상기 절연층의 상부면으로부터 상기 절연층 아래의 상기 집적 회로 구조물 부분까지 연장하는 하나 이상의 접속구멍을 갖는 절연 물질층의 형성 단계와, (b) 상기 절연층위로, 그리고상기 하나 이상의 접속구멍의 각각의 상부면 위로 압출되어진 금속층의 형성단계와, (c) 상기 금속층 위로 높은 인장 강도 물질인 캡층의 형성 단계와, 그리고 (d) 압축응력을 받은 상기 금속층이 상기 절연층 내의 상기 하나 이상의 접속 구멍 안으로 압출되어서 상기 금속층의 금속으로 상기 하나 이상의 접속 구멍이 완전히 충전되도록 상기 집적 회로 구조물을 충분히 가열하는 단계에 의해 형성되는 집적 회로 구조물.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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