TW298674B - - Google Patents

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Description

五 發明説明（ A7 B7 經濟部中央梯準局員工消費合作社印製 妹術領域 本發明係關於半導醴積體電路及其製法。 發明背景 典型的現代積體電路都利用金屬導體來連接獨立的電晶 趙。通常，導體是由鋁作成的《許多積體電路的製程，都 需要在介電層内形成一個窗孔，有時稱之爲「通孔」。然 後會用銘填滿通孔。通孔内的鋁通常會接觸另一個鋁導體 ，或是一面半導體基板。 因爲通孔的大小隨著精進的半導禮製程不斷地縮小，要 在小通孔内沉積鋁變得非常困難。為了要解決這個問題，一 些製造商使用兩道步驟來沉積鋁。第一次沉積鋁時是在低 溫下進行，所以有很小的鋁晶粒。随後沉積鋁時在較高的 溫度下進行，所以晶粒較大。兩次沉積都使用標準的鋁濺 艘技術進行《但是’這種製程並不總是能很理想地控制晶 粒的成長。這種技術所形成的導體很可能爲因晶粒成長失 去控制’而導致電子遷移的失誤a 其他人則利用平行鋁束來濺鍍鋁。鋁束要調成平行時， 可用一個栅極，有時可在濺鍍靶和基板之間加上一個固定 的電壓。結果，可以得到一束瞄準的鋁，用來沉積在通孔 中。但疋平行的鋁沉積非常慢，對量產很不實際。此外， 許多（多至二分之一）的鋁會沉積在栅極上，浪費材料，也 提高成本，降低產出量。而且，沉積膜層抵抗電子遷移的 能力也很可疑。 因此。關心積體電路量產製程的人，仍然繼續地尋找沉
-----.—^^ — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 订
In · 經濟部中央揉準局負工消费合作社印*. A7 B7 五、發明説明（2 ) 一 積鋁更好的技術。 發明的簡要説明 本發明之積體電路的改良製法包括： 使-平行的導電粒子束導在—面基板上，在該基板上形 成一層膜層，而成爲第—導電層，然後以不平行的方式使 導電粒子濺鍍在該基板上，而形成接觸該第一導電層的第 二導電層》 附圖之簡要説明 圖1，2和3是一個部份完成之積體電路的橫剖面圖，有 助於瞭解本發明的具體實施例。 詳細説明 圖1中，代號11代表一面基板，可以是導體，譬如鋁， 或者半導體，譬如矽、摻雜矽、或磊晶矽等。另一方面， 代號11也可代表一層矽化物、一層導電氮化物，或其他 任何導電材料。代號13代表一層介電層，舉例來説，可 以是掺雜或未摻雜的氧化矽。代號1 5代表一個窗孔，或 通孔，形成在介電層13内，而暴露出導體11。 銘薄層17是用平行儀器沉積的β換句話説，濺鍍裝置 —般都具有鋁的平行束。需注意的是，鋁層17非常保形 (c〇nformai)，並且一般都具有很小、很均勻容易控制 的晶粒。舉例來説，在一個〇 25微米寬χ 〇 5微米高的通 孔中’膜層17(在平行器的範園内）的厚度可以是5〇至 5〇〇〇埃。其他通孔合適的例子是，05微米寬χ 2〇微米 间’或0.25微米寬X 2.0微米高。類似的銘厚度對這些其 (請先閲1*背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 、1Τ
本紙張尺度通用中通圃宏後A 5 个 - - * 公 7 29 A7
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 他的通孔也適用。 請參考圖2，第二次鋁沉積是用標準的濺鍍裝置進行的 。沉積膜層19並不需要將鋁束調成平行。因此，避免了 冗長之平行紹沉積的缺點《但是，因爲有了原始成核層 1 7 ’仍然可以得到極高的保形性。一般說來，在前述的 例子中’膜層1 9的厚度可以是2000埃至loooo埃。 一般説來，膜層1 7沉積時溫度可以在室溫到2〇〇 t之間 。沉積膜層19的溫度可以從1〇〇至575。(：。本發明的製程 可以精確地控制晶粒大小，最後制定而成的轉子對電子遷 移有很好的抵抗能力β (膜層17和19會一起制定爲導電轉 子。) 當然’在導體之前與之後也可以形成其他膜層。在圖 3中，在介電層13中具有一個窗口 15。代號11代表任何 導電材料。代號2 1可以代表氮化鈦、高熔點的金屬矽化 物、或者鈦一類的金屬》(如果代號21代表了鈦一類的金 屬，可以與底下的矽基板發生反應，如果代號U代表著 矽基板的話。）代號2 1可以代表著雙層結構，舉例來説， 可以是氮化欽形成在欽上，或者相反(棚化物可用來代 替膜層21中的氮化物。） 代號1 7，如以上的説明，代表著平行沉積所形成的鋁 層。代號1 9代表上面説明的’以傳統濺鍍沉積形成的鋁 層。代號2 1代表覆蓋的導電（或絕緣）層。如果膜層2 1是 導電層，可以是上述的任何導電材料，例如T i，TiN，高 熔點的金屬矽化物，複晶矽等。膜層2 1可以是導電的雙 -6- 本紙張尺度適用中囷國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 訂 - I I 1 >—^1 —^1 Ϊ - · 五、發明説明（4 ) 層結構’例如T i和T i N。 熟習此項技藝的人士可能希望依照通孔15的大小和長 寬比，來修改膜層17和19的厚度。因此，平行鋁沉積對 非平行鋁沉積的比例可以視情況而改變。膜層17和19可 以制定（可能與任何其他覆在上面或位於底下之導電層— 起）形成轉子。舉例來説，如果通孔〗5填滿了鎢所作的閂 柱，覆在其上的轉子可以用非平行沉積鋁覆在平行沉積鋁 的結構來製作。 〇先閑讀背面之注意事項再填寫本頁) 装. 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家棣準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

  1. 經濟部中央梯準局負工消費合作社印裝 A8 B8 C8 -------D8 申請專利範圍 •—種積體電路之製法，其步驟係包含： 在一面基板11上形成—膜層，其方法爲： 使一導電粒子的平行束導至該基板上，而形成第—導 電層1 7 ;並且 然後在該基板上以不平行的方式濺鍍導電粒子，而形 成接觸該第一導電層17的第二導電層19。 2.根據申請專利範团第1項之方法，其中該導電材料是銘。 根據申請專利範圍第Η之方法，其步驟另外尚包含—起 制定該第一膜層17和第二膜層19，形成一個導電轉子。 4·根據申請專利範圍第1項之方法，其中該第—導電1?層， 厚度在50至5000埃。 5-根據申請專利範圍第1項之方法，其中該第二導電層19， 厚度在2000埃至10000埃。 6·根據申請專利範圍第2項之方法，其中該基板"是導電的 ，而且該基板部份由一介電層13覆蓋住，該介電層具有 通孔15,暴露出部份的該基板η，而且該第—膜層17和 第二膜層19填滿了該通孔15，而覆蓋住該介電層13。 7.根據申請專利範圍第1項之方法，其步驟另外尚包含在該 基板與該第一導電層17之間，形成一層或一層以上的導 電層2 1。 8·根據申請專利範圍第7項之方法，其中該導電層21是由下 列組合中選擇一項：氮化鈦、高熔點金屬矽化物，和飲 0 9.根據申請專利範圍第7項之方法，其步驟另外尚包含在形 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS > Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、π 298674 cl D8 々、申請專利範圍 成該第一導電層之前，形成一雙層結構21。 10. 根據申請專利範圍第9項之方法，其中該雙層結構2 1是氮 化鈦覆在鈦上。 11. 根據申請專利範圍第1項之方法，其步驟另外尚包含在該 第二導電層19上，形成至少一層的導電層21。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· 、1T 經濟部中央標隼局負工消费合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐）
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