TW419529B - Method of forming multilayered film - Google Patents

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TW419529B
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forming
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Seishi Murakami
Tatsuo Hatano
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Tokyo Electron Ltd
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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 /it ifl.c' A7 B7 4 195 2 9 .............. I II 1 五、發明說明（1) 本發明係關於一種在半導體電路裝置的電極與佈線形 成多層膜之鈦（Ti)薄膜或相似物。 最近’為了滿足在製造半導體方面電路元件之高密度 及南整合性的需求，趨向於使用多層佈線結構作為半導體 電路。在該情況下，形成於矽基板裡的電路元件與上佈線 層經由接觸孔作電連接及上佈線層與細佈線層經由通道做 連通的技術變成很重要。更定言之，將金屬埋於接觸孔及 通道的技術變成很重要。 通常使用鋁（A1)或鎢（W)，或主要由上述金展做成的 合金作為欲埋入接觸孔及通道的金屬。在金屬或合金直接 與石夕基板或A1佈線接觸的情況裡，已埋入之金屬與Si或A1 的合金可能形成於在其之間的邊緣部分，因為A1吸附接觸 金屬。形成此等合金是不太好的，因為合金的電阻很大0 合金由於電阻很大而有礙於電力損耗的降低及裝置近來所 需之操作的快速。用W或W合金作為接觸孔的埋入層也不 是很好，因為用於埋入W或W合金的评？6氣體穿透Si基板 並使降低裝置的電特性。 為了避免上述不想要的特性，係在Si基板上及接觸孔 或通道内壁上形成接觸金屬層作為障蔽層，以致於接觸金 屬層可以插入已埋入之金屬層及Si基板或内壁。 通常使用構成Ti膜及TiN膜之二層膜作為接觸金屬層 。二層接觸金屬層傳統由物理沉積沉積法OPVD)形成。然 而，隨著電路裝置越來越要求精細圖樣及高整合性，孔的 佈線及孔隙一直減小。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS>A4規格（210 X 297公釐） (請先閱績背面之迮意事項再填窝本頁) ·Γ·'ίι·~Γ — — —、*7 經^部中火^^^以工消赀合作社"^ 419529 Αν B7 五、發明説明（2 ) 除此之外’最近趨向於形成較大高寬比的孔。因為這 些理由’越多人使用化學沉積法（CVD)，因為CVD法也適 用於形成較大高寬比的孔。 然而，在使用TiCl4作為CVD法的反應氣體的情況裡 ，Cl2及HC1通常作為副產物。因為這些氣體會侵敍丁丨膜， 所以TiN膜會降低與Ti膜的有效接觸。結果，TiN膜從Ti膜 剝落，增加接觸電阻。 為了克服接觸電阻增加的缺失，本發明人係提出一種 方法，其中TiN膜在Ti膜表面被氮氣及氫氣氮化後形成（申 請案號為USP. 941272)。 根據該方法，因為Ti臈表面被薄氮化物保護，所以Ti 膜避免受到侵蚀，而降低觸點的電阻。 然而，因此形成於Ti膜表面上的氮化物膜並未經常展 現出充份防止Ti膜表面受到侵蚀的效果。事實上，一般皆 知’ TiN膜有時從Ti膜剝落，於是使接觸電阻增加。 薄膜的剝落不只限於發生在TiN膜形成於Ti膜上的情 況，而且也可能在藉由含南氣體在Ti膜上形成另一種薄膜 的情況。因此，一直想要找到克服薄膜剝落的有效方法。 本發明之概述 為了克服上述的問題，本發明係提供一種在半導體裝 置裡形成一種連接第一傳導層及第二傳導層之結構的方法 ，該方法包括下列步驟： 在第一傳導層上形成絕緣膜； 在絕緣層裡形成孔，其中第一傳導層表面部分露出； 本紙張尺度边州t囤國家標準{ CMS ) A4規格（2丨0Χ：Ϊ97公楚> (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}
iT 4 195 2 9 Λ7 ________________________ B7 五、發明説明（3) ~~ ^ 在孔裡看得到的第一傳導層的表面上形成鈦層； 使鈦層的表面It化； 使鈦層之表面的未氮化部分氧化； 在敛層上形成氮化銳層；及 在氣化鈦層上形成第二傳導層作為多層膜的上層。 本發明之另一觀點為，本發明提供一種在半導體裝置 裡形成插人第-傳導層及第二傳導層間之多層膜的方法， 該方法包括下列步驟： 在第一傳導層上形成鈦薄膜； 使鈦層的表面氮化； 使欽層之表面的未氮化部分至少一部分氧化； 在鈦層上由CVD (化學蒸汽沉積法）形成另一薄膜； 及 在另一薄膜上形成第二傳導層。 在本發明之又一觀點裡，其係提供一種形成插入第一 傳導層及第二傳導層間之多層膜的方法，該方法包括下列 步驟： 在第一傳導層表面上形成鈦層作為多層膜的底層； 使鈦層之表面大部分氮化； 使鈦層表面的剩餘部分氧化；及 在銀層上形成一氮化鈦層作為多層膜的上層。 第一及第二傳導層傳統上係為能電連通之組件的組合 ’其係選自一群包括形成於半導體基板裡之擴散層，形成 上述半導體基板的金屬佈線層，及埋於絕緣層裡之孔的金 本紙張尺度適家標準{ CNS ΰ4規格（210X297公釐> (請先閱讀背面之注意事項再填寫本wj #------訂，丨_..---- -6 - 經濟部智慧財產曷員工消費合作社印製 B7 A7 五、發明說明（4) ./j% 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 19529 . 屬插頭。 本發明之其它目的及優點將說明如下，並且部分地從 說明書中顯然可知，或可以由本發明之實例了解。本發明 之目的及優點可以藉由下列明確指出的指示說明及組合而 達成及獲得。 圖式的簡單說明 併入及構成專利說明書一部分的附圖係明顯說明本發 明之一具體實施例，及結合上述概述與以下較佳具體實施 例的詳細說明，來解釋本發明的原則。 第1A到1E圖係顯示如何形成本發明具體實施例的障 蔽金屬膜； 第2圖係為根據本發明具體實施例所形成之半導體裝 置的剖面圖； 第3圖係為用於進行本發明方法之多室型薄膜沉積系 統的概視圖， 第4圖係顯示第3圖所示之薄膜沉積系統之耵膜形成設 備的結構；及 第5圖係顯示接觸電阻比例對孔大小的關係。 較佳具體實施例的詳細說明 以下，本發明將以所附之圖式加以詳細說明。 第2圖部分顯示根據本發明形成多層膜之方法所形成 之半導體裝置的剖面圖。 接觸孔（或通道）3係形成於絕緣層2以使形成於矽半導 體基板1裡的電路元件（例如作為元件電極的擴散層4)露 -7- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買)
^19529 Λ7 ________________________B7 五、發明説明（5 ) 出。然後’由11膜5及1^>1膜7構成的接觸金屬（障蔽層金 屬）層8係形成於接觸孔（或通道）3的壁上及擴散層4&其 後，作為佈線的A1層9係埋於接觸孔3裡。 接著解釋本發明的要旨，即為何丁〖膜5在其氮化後氧 化。 本發明人研究薄膜在Ti膜被傳統方法氮化時發生剝落 的原因，以克服接觸電阻的增加。 結果’傾發現，Ή膜表面不完全被傳統氮化方法氮化 ，而且發現，仍保留未被N終結的活性Ti。他們進一步地 研究及發現，剩餘的Ti係與在TiN膜連續形成於Ti膜上時 所產生的含鹵氣體（例如Cl2及HC1)反應。 他們更發現，剩餘的活性Ti可能被氧化並因此避免與 含鹵氣體的反應。留在薄膜表面上的活性Ti可以利用氧終 結而不會失敗，因為氧對鈦（Ti)具有高親和力。 一直以來普遍採取避免形成Ti02的作法，因為氧化鈦 (Τι〇2)的電阻高。然而，本發明裡，留在Ti>J膜表面上的Ti 難以氧化。因為存在少量在氮化方法裡未被N終結的Ti， 所以極少產生由於Ti氧化所致的副作用。因此可以有效避 免Ti與含蟲氣體之間發生反應。 現在’本發明的障蔽金屬膜形成方法將以第丨八到1E 所示的製造步騍為參考說明如下。 如第1A圖所示，先在半導體基板丨上形成例如氧化矽 薄膜的絕緣膜2，然後形成接觸孔3 ^擴散區域4係藉由從 接觸孔3之開口摻入雜質而形成。 本紙張尺廋璉用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公楚） (諳先閱讀背面之注意事項再填β本頁)
五、發明説明（6) 如第1B圖所示，Ti膜5係形成於接觸孔3之壁，擴散 區域4及絕緣層2上。Ti膜5係由pvd方法或CVD方法形成 〇 如第1C圖所示，Ti膜5的表面係由含鹵處理氣體氮化 以形成薄氮化物膜6。可以使用队氣體，ΝΗ3氣體，或相 似物作為含齒處理氣體。然而，如果存在副產物的話，將 會氮化而造成薄膜剝落。以此觀點看來’ Ν2_Η2氣體混合 物特別較佳。氮化作用可以藉由只加熱基板而供應含氮處 理氣體的方式進行。然而較佳在等離子體大氣中使薄膜氮 化。 大部分存在於Ti膜5表面上的活性鈦（Ti)在氮化程序 中終止。然而未被N終止的Ti仍留有極少量。 然後，如第1D圖所示，本發明設計將未被氮分子（N) 終止及留在Ti膜5表面上的Ti被具Ti高親和力的氧（〇)利用 在氮化處理後供應含氧氣體給Ti膜5的方式終止。 經"部中央^^^『-^工消费合作^卬？水
(誚先閱讀背面之注f項再填寫本頁J 依此，可能避免Ti膜5被稍後的cVD-TiN膜形成步驟 裡Cls亂體或HC1氣體侵餘。任何氣體可以作為此處所用的 含氧氣體，只要該氣體使其氧化。例如，可以使用活性氣 (像是〇2氣體，空氣及〇3)，η2ο，ν2ο，νο2。氧化處理的 溫度可以由氣體的種類決定；然而，當使用02氣體或空 氣時，在室溫下足以進行氧化。 氧化處理不是在Ti膜沉積室裡進行就是藉由在丁^膜I 化完成將含氧氣體導入其中進行，或在基板移至TiN膜沉 積室後於TiN膜沉積室裡進行。二者擇其一的作法是，氧 本紙張尺度適川中國國家標率（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經淤部中夾^準^^^工消於^作^印^ 4 貫 95 2 9 ΑΊ _ Β7 五、發明説明（7 ) 化作用可以在完成氮化處理後藉由曝於空氣中的方式進行 Ο 在氧化後，如第1E圖所示，TiN膜7係藉由CVD方法 形成在.Ti膜5上，而氮化物膜6插在兩者之間。該情況裡， 使用TiCl4及不是NH3就是單甲基聯氨(MMH)作為反應氣體 而使用N2作為載體氣體。氮化膜6藉由在其少形成TiN膜7 而變成TiN膜7的一部分。結截果，形成構成二層，Ti膜5 及TiN膜7的接觸金屬層8。Ti膜5及TiN膜7的薄膜厚度每 個設為例如約50毫微米。 其後，作為佈線層的A1層9係形成於接觸金屬層8上以 藉此在接觸孔3裡形成埋入層並同時佈線。依此，獲得第2 圖所示的結構。 半導體1裡的分散區域及分佈層係藉由將A1層9埋入接 觸孔3的方式彼此電連通。該情況裡，因為A1及Si之間的 反應可以因接觸金屬層8的存在而避免，所以避免了高電 阻化合物沉澱。雖然A1作為該具體實施例裡的佈線層，但 是佈線層的材料不限於A卜可以使用A1合金，W,或W合 金。本發明的應用不限於接觸孔而且本發明可以應用於通 道。 接著，將解釋針對本發明接觸金屬進行的薄膜形成裝 置。 第3圖係為進行本發明方法之所用之金屬薄膜沉積系 統的概視圖該系統稱為聚集工具型或多室型。更定言之， 二個負載/未負載的匣室Η，12，除氣室13a，Ti膜，沉積 本紙張尺度通州中國國家襟擎（CNS ) A4規格（2丨〇χ297公爱） (部先聞讀背面之..¾意事項再填¾本頁)
訂. n 1952S A7! 4 mS-2-9--------- 五、發明説明（8 ) 室，預潔室15，TiN膜沉積室16，A1膜沉積室17和一冷卻 室18係裝設於位中心處其間插入閘閥的轉移室1〇。這些轉 移室每個具一排氣功能的主室體，内設備及處理所需的周 邊設備。 第4圖顯示薄膜形成設備的特定結構，其主要由沉積 室14構成。
Ti膜沉積室14係由實際上為圓筒形的主室21所構成。 在構成密封的主室21裡，半導體基板W(物體）係水平裝在 由水平支撐組件23支持的基座22上。 導環24係設於基座22的外圍，以導引半導體基板w。 加熱器25係設於基座22裡。 加熱器25負責以由電源26供應電流來加熱半導體基板 W至預定的溫度。加熱器25的溫度係由（連接至電源的）控 制器27利用連接至史室之溫度感應器（未示出）所偵測的訊 號為基礎作控制。 喷頭30係形成於主室21的平頂壁21a上，面對裝在基 座22上的半導體基板W。數個氣體射出孔30係形成於面對 基板之喷頭的表面裡。具數個孔的分散板32係水平位於在 喷頭30裡面的空間31内》 進氣口 33係形成於主室21的平頂壁21a中心處，以將 氣體導入喷頭30。氣體供應管35連接至進氣口 33。 氣體供應管35係分枝伸入管35a到35e，該管35a到35e 分別與H2來源36，Ar來源37，TiCl4來源38，N2來源39，02 來源40連接。所要的氣體係從這些氣體來源經由氣體供應 本紙張尺度適/ϊ]中國國家榇牟（CNS >_ A4規格（21{)><297公资） (讀先閱讀背面、5S意事一?再镇湾本頁j
-11 - — 五、發明說明（9) -- 管35及喷頭30供應進入主室21。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
Ti膜由分別從H2來源36，Ar來源37，7沱14來源供應 預定量之H2氨體，Ar氣體及Tick氣體的混合物形成於半 導體基板w上。氮化作用係藉由分別從n2氣體來源外及^^ 氣體來源36供應N2氣體及％氣體的方式進行。 氮化作用係藉由分別從队來源39及仏氣體來源36供 應氣體及Hz氣體的方式進行。其後，氧化作用係藉由 從〇2亂體來源40供應〇2氣體的方式進行。聯接於氣體來 源的管35a到35e係分別設有閥41a到41e以控制初始/終止 氣體供應，及設有質量流量控制器42a到42e以控制各別氣 體流率。 高頻電源44係經由配合電路43連接於主室21的平頂壁 21a 高頻電源係經由平頂壁21a置入主室21以形成等離子 體。注意，平頂壁21 a係以絕緣元件34與主室21的侧壁電 絕緣。主室21係作為基礎。 排氣部28係形成於主室21的底部21b。主室21係利用 排放系統29經由排氣部28排出，以設定内壓為所要的壓力 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
TiN膜沉積室16具有類似Τί膜沉積室14的結構，不同 的是提供TiCl4來源，ΝΗ3來源及ΜΜΗ來源作為氣體來源 。Α1膜沉積室17也具有類似Ti膜沉積室14的結構，不同的 考使用氣態氫化二甲基鋁（DMAH)或相似物作為原料及H2 作為載體氣體。 在上述金屬CVD沉積系統裡，將單一半導體基板W藉 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） A7 B7 419529 五、發明説明（ι〇 由轉移機械璧臂19從負載匣室n取出並載入預淨室15以利 用BrCl3去除表面氧化物或相似物◊接著，將半導體基板 w以轉移機械臂19移入除氣室13，使半導體基板^進行除 氣。 其後’藉由轉移機械臂19將半導體基板w載入Ti膜沉 積室14的主體21並安裝在基座22上主室21係藉由排放 系統9排氣而保持於高真空狀態。然後將主室2丨的壓力利 用倒入處理氣體混合物的方式設定在1托耳。接著，含Ar 氣體，Η2氣體，及TiC〗4氣體的處理氣體混合物係從喷頭3〇 以預定的流速供應（例如，Ar:lSLM，H2:1SLM，TiCl4:10 seem)，然而半導體基板維持在450到600。〇的溫度。該情 況裡’咼頻電源係從高頻電源44供應到主室21以產生等離 子體。然後，在半導體基板W上形成Ti膜5—段時間。 在薄膜形成完成後，停止供應Ar氣體及TiCl4氣體。 然後，半導體基板W係在主室21裡氮化，然而將其留在耵 薄膜沉積室。Ti薄膜的氮化作用係以下述的方式進行。首 先，Νζ-Η2氣體混合物係從喷頭3〇供應。分別供應預定數 量，例如500 seem及1500 seem的N2氣體及H2氣體，以設 定主室21的内壓在大約1托耳。同時，從高頻電源供應高 頻電力進入主室21以產生等離子體。由於氮化的結果，薄 氮化膜6係形成於Ti膜5的表面上。 接著，在主室21裡使Ti膜表面氡化（後氬化氧化作用） 。更定言之，在停止供應N2氣體及h2氣體後，供應〇2氣 體進入主室21以使未被N終結的活性Ή氧化並保留於氮化 本紙張尺度適用中國國家福率（CNS ) A4規格（2!0X297公釐） (讀先閱讀背面之注意事碩再填辟本頁)
-13 - A7 B7 經浐部屮夾招冬而只工消费合作私印？ 水 4f9529 五、發明説明（11) 膜6的表面上。同樣地，活性Ti以氧終結。 在氮化膜6氧化完成後，將半導體基板W利用轉移機 械臂19從Ti沉積室14(主室21)拆卸下來並移至轉移室，然 後，載入TiN膜沉積室16的主室。 在氮化膜6氧化完成後，利用轉移機械臂19將半導基 板W從Ti沉積室14(主室21)拆卸下來並移至轉移室10，然 後載入TiN膜沉積室16的主室内。
TiN膜沉積室16係以類似方式構成作為Ti膜沉積室14 。主室藉由排放系統排氣的方式保持在高真空狀態下。半 導體基板W籍由設於基座裡的加熱器加熱到例如550到650 °C的溫度。使用N2氣體，或NH3氣體，及MMH氣體，或TiCl4 氣體任一種作為處理氣體。這些氣體的每一種係以預定的 流速（例如N2:100 sccm，NH3:500 seem, TiCl4:20 seem)供 應。TiN膜7的薄膜沉積方法係進行一段預定的時間而沒 有供應高頻電力。結果，形成於Ti膜5上的薄氮化物膜6整 合成TiN膜7的一部分。 在TiN膜7因此沉積完成後，換言之，在形成雙層接 觸金屬層後，將半導體基板W從TiN膜沉積室16拆卸下來 並移入轉移室10内，然後載入A1膜沉積室17。 在A1膜沉積室17裡，A1層9係以CVD方法，藉由使用 含DMAH&H2氣體的處理氣體形成於接觸金屬層8上，藉 此填滿接觸孔3及形成佈線。 因此形成具有所要結構之半導體W係於冷卻室18裡冷 卻並於未裝載的E室12裡儲存。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!〇Χ：297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
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五、發明說明（叫 在後述的薄膜沉積系統裡，薄膜係藉由CVD方法在Ti 膜沉積室14裡形成。然而，可以使用pvD方法。此外，氧 化作用係藉由供應〇2氣體作為含氧氣體進入丁丨膜沉積室的 方式進行。反之，氧化作用可以在TiN膜沉積室16裡藉由 在氮化程序前而在TiN膜沉積程序後將半導體基板載入其 中。另一作法是，氧化作用可以在另一獨立程序室裡進行 〇 · 氧化作用可以精由將半導體基板曝於空氣中而不用特 別共應02氣體的方式進行。例如，在Ti膜形成並在Ti膜沉 積室14裡氮化後，半導體基板W暫時地移到未裝載的匣室 12並曝於空氣中。該情況裡，大部分的Ti膜表面未層氮化 。因此丁丨02形成的量非常少，以致於對電連通的負面影響 極小。 如上所述，在本發明的具體實施例裡，可以在氧化程 序中終結（氧化）活性Ti (未在Ti膜氮化程序中終結的Ti)結 果，可以避免Ti膜5在下一個TiN膜形成步驟裡被1^(：14侵 蝕。更定言之，薄氮化物膜6存在於Ti膜的表面上而且氧 化物部分地形成於其表面上。 因為幾乎不被TiCl4侵蝕，所以Ti膜免於受到蝕刻。 因此，可以成功地避免因接觸金屬膜剝落所造成的接觸電 阻增加。 進行實驗以研究氧化處理所造成的效果。其結果如下 〇 首先，20微毫米厚的Ti膜形成於具數個接觸孔的半導 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4规格（210x297公爱） -15 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂Ίί-----線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^^95 2 9 A7 _ _B7 五、發明説明（13 ) 體基板上。半導體基板於等離子體裡氮化並在空氣中氧化 ，接著在其上形成50微毫米厚的TiN膜。另一方面，半導 體基板在等離子體裡氮化，然後TiN膜形成於其上。測量 兩者的接觸電阻。 接觸測量的結果係示於第5圖。只接受氛化處理之半 導體基板的接觸電阻以符號g表示。接受氮化及氧化處理 之半導體基板的接觸電阻係以符號匕表示。根據每個大小 的孔測量接觸電阻的比例（a/b)。 從表5顯然可知，本發明經由氮化處理及氧化處理的 薄膜經常展現較低的接觸電阻。本發明的優點在〇_3微米 或更小的孔的情況裡特別明顯，例如接觸電阻的比例（a/b) 在〇·25微米之孔的情況裡為3,5。 經¾部中央榀卑而；«工消货合作妇印fi 本發明不限於上述的具體實施例並且可以經由各種方 式改良。在上述的具體實施例裡’接觸金屬層係形成於接 觸孔。然而，本發明可以應用於接觸金屬層形成於通道孔 的情況。此外，也應用於接觸金屬層由堆疊TiN膜於^膜 上而形成的情況裡。然而，本發明不限於此而且可以有效 地應用於另一薄膜藉由CVD方法，使用含鹵氣體（當^膜 作為電極或相似物時）而形成於Ti膜層上„半導體基板在 此作為基板。然而，本發明可以應用於其上具有由矽做成 之電路元件形成區域的絕緣基板，例如LCD(液晶顯示器） 基板。 如上所述，本發明的特徵在於半導體基板在Ti膜形 成後氮化，以使存在於Ti膜表面裡的活性Ti被氮終結，然 -16- 本紙張尺度it扣中國.國家標準（CNS ) A4規格（210X297公费） 經步，部中央榀準^h-T.^货告竹私卬來 4輪29 A7 _____B7 五、發明説明（14ϊ ' 後進行氧化以使未被Ν終結的Ti被氧（〇)終結。因此可以避 免Ti膜在接下來使用含齒氣體之CVD膜沉積程序裡受到^ 姓。結果，可以避免由於接觸金屬膜剝落而造成接觸電阻 增加。 上述之具體實施例係用來詳細說明本發明之目的 、特徵及功效，對於熟悉該項技藝人士而言，可能根據上 述說明而對該具體實施例作部分變更或修改，卻不脫離出 本發明之精神範疇，因此，本發明之專利範圍僅由附錄之 申請專利範圍加以說明。 本.紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0X297公釐） -17-
419529 五、發明説明（15 A7 B7 元件標號對照 經浐部中戎祀緯而，，只-τ消fr合作私卬f 1 ... *5夕半導體基板 23...支撐組件 2...絕緣層 24·.·導坯 3...接觸孔 25...加熱器 4··.擴散層（通道） 26...電源 5···Τί 膜 27…控制器 6...薄氮化物膜 28...排氣部 7…TiN膜 29...排放系統 8...接觸金屬 30...喷頭 9···Α1 層 31...空間 10...轉移室 32...分散板 11，12...匣室 33...進氣口 13a...除氣室 34…絕緣元件 14...沈積室 3 5a〜e…管 15…預潔室 36...H2 來源 16...ΤΪΝ膜沈積室 37 ···▲!來源 17... A1膜沈積室 38...TiCl4 來源 18...冷卻室 39..·Ν2 來源 19...轉移機械臂 40...〇2 來源 21...主室 42a〜e...質量; 21a...平頂壁 43...配合電路 22...基座 44…高頻電源 (鄣先間讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張X度適扣中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -18-

Claims (1)

  1. 4195T§
    本 Α8 Β8 C8 D8 、申請專利範圍 1. 一種在半導體裝置裡形成連接第一傳導層及第二傳導 層之結構的方法，讓方法包括下列步驟： 在第一傳導層上形成絕緣膜； 在絕緣層裡形成孔，其中第—傳導層表面部分露 出； 在孔裡看得到之第一傳導層的表面上形成鈦層； 使鈦層的表面氮化； 使鈦層之表面的未氮化部分氡化； 在鈦層上形成氮化鈦層；及 在氮化鈦層上形成第二傳導層。 2. —種在半導體裝置裡形成插入第一傳導層及第二傳導 層間之多層膜的方法，該方法包括下列步驟： 在第一傳導層上形成鈦膜； 使缺層的表面氮化； 使鈦層之表面的未氮化部分至少一部分氧化； 在鈦層上由CVD(化學蒸汽沉積法）形成另一薄膜 :及 在另一薄膜上形成第二傳導層。 經濟部中央標準局男工消費合作社印製 P I —i-J— I I I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 3. 根據申請專利範圍第2項之方法，其中該第一傳導層為 形成於半導體基板表面裡之電路元件的電極而該第二 傳導層係為作為佈線層的金屬層。 4. 根據申請專利範圍第2項之方法，其中該第一傳導層第 一金屬佈線層而該第二傳導層為第二金屬佈線層。 5. 根據申請專利範圍第2項之方法，其中該氮化鈦層的步 本纸浪尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210><297公釐） 19 4 4 經濟部中央標準局員工消費合作社印策
    #、申請專利範圍 驟包括使鈦層曝露於含氮氣體的等離子體，而且該使 鈦化層氧化的步驟包括使鈦層曝於含氧氣體的等離子 體。 6.根據申請專利範園第2項之方法，其中該使欽層氧化的 步騾係藉由使鈦層曝於空氣中的方式進行。 7·根據申請專利範圍第2項之方法，其中該另一薄膜係藉 由CVD，使用含鹵氣體而形成。 8·根據申請專利範圍第2項之方法其中該另一薄膜係為 氮化鈦。 9·種形成插入第一傳導層及第二傳導層間之多層膜的 方法，該方法包括下列步驟： 在第一傳導層表面上形成鈦層作為多層膜的底層 使鈦層之表面大部分氮化； 使鈦層表面的剩餘部分氡化：及 在銥層上形成一氮化欽層作為多層膜的上層。 本紙承尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（2Ι〇χ297公爱） (請先閱讀背面之注意事项再填寫本頁)
    20
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