專利名稱：形成鋁金屬引線的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及半導(dǎo)體集成電路器件的制造，更具體地，本發(fā)明涉及形成半導(dǎo)體集成電路器件中的金屬引線的方法。
背景技術(shù)：
金屬引線的恰當(dāng)形成是半導(dǎo)體器件制造中越來越重要的一個(gè)方面。金屬引線的電阻應(yīng)盡可能的低，以利于電信號(hào)的快速傳輸。然而，電路設(shè)計(jì)者必須使妨礙經(jīng)濟(jì)效益的低電阻與器件的穩(wěn)定性相平衡。這樣看來，通常將鋁視為在相對(duì)較低的成本下實(shí)現(xiàn)低電阻的可靠引線的優(yōu)選材料，鋁已被廣泛地應(yīng)用于形成半導(dǎo)體器件中的金屬引線。
同時(shí)，隨著半導(dǎo)體器件的組件的集成度持續(xù)地增加，金屬引線的寬度和厚度有所減小。另外，形成在半導(dǎo)體襯底和絕緣層中的接觸孔(contacthole)和凹口(recess)變得越來越小，這導(dǎo)致了尺寸比(aspect ratio)的增大。從而，用于可靠并完全地填充具有增大的尺寸比的孔的技術(shù)的發(fā)展成為能夠?qū)崿F(xiàn)器件集成度的進(jìn)一步增大的重要因素。
Al-CVD(鋁化學(xué)汽相沉積)是一種用于以低電阻的鋁金屬填充接觸孔和凹口的技術(shù)。AL-CVD工藝分為兩種類型，即，覆蓋Al沉積(blanket-Aldeposition)工藝和選擇性Al沉積(selective-Al deposition)工藝。在覆蓋Al沉積工藝中，鋁沉積在晶片的整個(gè)表面上，以填充該接觸孔。此工藝部分地依賴于鋁的良好的臺(tái)階覆蓋特性(step-coverage characteristics)。然而，當(dāng)鋁沉積至一定厚度時(shí)，晶片表面變得粗糙并由于孔中空隙的形成使得填充小的接觸孔變得困難。
另一方面，選擇性Al沉積工藝?yán)迷诮^緣層上的生長(zhǎng)與導(dǎo)體層上的生長(zhǎng)的生長(zhǎng)速率特性的差異選擇性地沉積鋁。然而，在鋁沉積前沉積一覆蓋金屬壘層(blanket metal barrier layer)以抑制金屬鋁中的鋁原子與下面襯底中的硅原子間的反應(yīng)的情況中，通常不能采用這種技術(shù)。此覆蓋壘金屬層的存在抑制了利用選擇性Al沉積工藝僅在接觸孔中選擇性形成金屬內(nèi)連(interconnection)。
用于在存在壘金屬層的情況下形成金屬內(nèi)連的擇優(yōu)型金屬沉積(PMDpreferential metal deposition)法在與本發(fā)明共同受讓的于2002年4月23日授予的美國(guó)專利No.6,376,355中描述，其內(nèi)容作為參考在此引入。
首先參照?qǐng)D1(a)，PDM工藝的一個(gè)實(shí)施例的部分特征為，在介電層100的上表面和形成在介電層100中的接觸孔104的內(nèi)表面上的TiN/Ti膜102的沉積。附圖標(biāo)記102a表示一Ti膜，而附圖標(biāo)記102b表示一TiN膜。然后，仍然參考圖1(a)，僅在TiN/Ti膜的上表面上形成材料層106。材料層106的例子包括鋁、鈦和鉭。然后，獲得的具有材料層106的結(jié)構(gòu)暴露在空氣或氧等離子體下，從而至少部分地氧化材料層106以形成抗核化層(ANLanti-nucleation layer)108，如圖1(b)所示。ANL 108的例子包括氧化鋁、氧化鈦或氧化鉭。
參照?qǐng)D1(c)，對(duì)獲得的具有ANL 108的結(jié)構(gòu)進(jìn)行鋁的覆蓋CVD。然而，由于ANL 108的存在，鋁無法CVD沉積在介電層100的上表面上。鋁層110更傾向于選擇性地僅形成在接觸孔104的內(nèi)表面上。
然后，如圖1(d)所示，在一回流工藝后，進(jìn)行鋁的物理汽相沉積(PVD)，以用鋁112完全地填充介電層中的接觸孔。
使用該P(yáng)MD工藝，通過利用CVD-Al的良好的臺(tái)階覆蓋特性，有助于用鋁填充具有大的尺寸比的接觸孔。然而，PMD工藝的一個(gè)不足在于產(chǎn)量的降低，其主要產(chǎn)生于如ANL108的絕緣層的形成。例如，材料層106的沉積構(gòu)成了一個(gè)附加的工藝步驟。另外，通常采用真空間歇(vacuum break)來實(shí)現(xiàn)自然氧化材料層106的目的，這同樣會(huì)增加工藝時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在一襯底的一接觸孔或溝槽中選擇性地形成鋁引線。在一襯底的主表面和該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上形成一含氮的中間層。對(duì)該中間層的位于該襯底的主表面上的一第一表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以在該中間層的該第一表面部分形成一鈍化層。然后，在沒有插入的真空間歇的情況下，僅在該中間層的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的一第二表面部分上化學(xué)汽相沉積(CVD)一鋁膜。對(duì)該中間層的該第一表面部分的該等離子體處理抑制了在該中間層的該第一表面部分上的鋁膜的CVD沉積。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在一襯底的一接觸孔或溝槽中選擇性地形成鋁引線。在一襯底的主表面和該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上形成一含氮的中間層。對(duì)該中間層的位于該襯底的主表面上的一第一表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以在該中間層的該第一表面部分形成一鈍化層。然后，在沒有插入的真空間歇的情況下，僅在該中間層的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的一第二表面部分上CVD沉積一鋁膜。對(duì)該中間層的該第一表面部分的等離子體處理抑制了在該中間層的該第一表面部分上的鋁膜的CVD沉積。然后，仍在沒有插入的真空間歇的情況下，在該鈍化層和該鋁膜上沉積一鋁層，以填充該接觸孔或溝槽。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，在一襯底的一接觸孔或溝槽中選擇性地形成鋁引線。在一襯底的主表面和該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上形成一第一中間層。然后，在該第一中間層上形成一含氮的第二中間層。對(duì)該第二中間層的位于該襯底的主表面上的一第一表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以在該中間層的該第一表面部分形成一鈍化層。然后，在沒有插入的真空間歇的情況下，僅在該第二中間層的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的一第二表面部分上CVD沉積一鋁膜。對(duì)該第二中間層的該第一表面部分的等離子體處理抑制了在該第二中間層的該第一表面部分上的鋁膜的CVD沉積。然后，仍在沒有插入的真空間歇的情況下，在該鈍化層和該鋁膜上沉積一鋁層，以填充該接觸孔或溝槽。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，在一襯底的一接觸孔或溝槽中選擇性地形成鋁引線。在一襯底的主表面和該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上形成一含氮的中間層。然后，部分地刻蝕該中間層以獲取一部分地刻蝕的中間層。對(duì)該部分地刻蝕的中間層的位于該襯底的主表面上的一第一表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以在該部分地刻蝕的中間層的該第一表面部分形成一鈍化層。然后，在沒有插入的真空間歇的情況下，僅在該部分地刻蝕的中間層的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的一第二表面部分上CVD沉積一鋁膜。對(duì)該部分地刻蝕的中間層的該第一表面部分的等離子體處理抑制了在該部分地刻蝕的中間層的該第一表面部分上的鋁膜的CVD沉積。然后，仍在沒有插入的真空間歇的情況下，在該鈍化層和該鋁膜上沉積一鋁層，以填充該接觸孔或溝槽。


本發(fā)明的上述及其它方面和優(yōu)點(diǎn)將通過以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述變得更易理解，其中圖1(a)至1(d)是用于描述擇優(yōu)型金屬沉積(PMD)工藝的截面圖；圖2(a)至2(d)是用于描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的金屬沉積工藝的截面圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的工藝順序的流程圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的工藝順序的流程圖；以及圖5是示出根據(jù)本發(fā)明再一實(shí)施例的工藝順序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的特征至少部分地在于對(duì)一位于一接觸孔(或凹口、溝槽等)的外部的濕(wetting)或壘層進(jìn)行一使用等離子體的鈍化處理。該鈍化有效地抑制后面的CVD-Al工藝中，在該接觸孔外部的已處理的層上的鋁的沉積，但有助于一薄鋁層沉積在該接觸孔的內(nèi)部。結(jié)果，不需要沉積如一抗核化層的額外的絕緣層，此外，可以避免在該鈍化處理與該CVD-Al工藝間的真空間歇。按此方式生產(chǎn)，可以提高產(chǎn)量。
本發(fā)明將參照其幾個(gè)非限制性的實(shí)施例詳細(xì)描述。
首先，參照?qǐng)D2(a)至2(d)，其為用于描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的金屬沉積工藝的截面圖。含有氮(N)的中間層202(例如，一濕層或壘層)形成在襯底200的主表面和接觸孔或溝槽204的內(nèi)表面上。在本實(shí)施例中，作為例子，中間層202為一TiN/Ti膜，襯底200為一形成在半導(dǎo)體層的表面上或一金屬層的表面上的介電層。在此情況下，圖2(a)中的附圖標(biāo)記202a表示一Ti膜，附圖標(biāo)記202b表示一TiN膜。
此處，在前述的美國(guó)專利No.6,376,355的PMD工藝中，材料層106將隨后沉積，并且，至少其表面部分將被氧化以獲取一抗核化層(ANL)108。相比，根據(jù)如圖2(b)所示的本實(shí)施例，位于介電層200的主表面上的Ti/TiN膜202的上表面部分被以等離子體214處理，以形成一位于Ti/TiN膜202的上表面部分的鈍化層。由于該等離子體處理的特性，接觸孔204中的Ti/TiN膜202的內(nèi)表面部分基本未被處理，且沒有形成有效的鈍化。該鈍化作用在Ti/TiN層202的上表面形成一抗核化層，其抑制下面的CVD-Al工藝中的鋁的沉積。從而，如圖2(c)所示，進(jìn)行一CVD-Al工藝以在Ti/TiN膜202上僅在接觸孔204中沉積鋁膜210。然后，如圖2(d)所示，在一回流工藝后，進(jìn)行鋁的物理汽相沉積(PVD)，以用鋁212完全地填充該介電層中的該接觸孔。
優(yōu)選地，為增加產(chǎn)量，該Ti/TiN膜202的形成、該等離子體處理以及該CVD-Al沉積在不插入真空間歇的情況下進(jìn)行。同樣優(yōu)選地，該等離子體處理和該CVD-Al沉積在同一反應(yīng)腔內(nèi)進(jìn)行。
該中間層可由除Ti/TiN以外的材料制得，例如，可以使用TiN、TaN、Ta/TaN、Ti/TaN、以及Ta/TiN層。
該等離子體優(yōu)選為含氮等離子體，如N2等離子體，然而，其它等離子體，諸如NH3等離子體或Ar等離子體，也可被采用。優(yōu)選地，通過將Ar和N2導(dǎo)入一腔內(nèi)獲得氮等離子體，其中，壓強(qiáng)為0.1至5torr(托)，等離子體功率為50至300watts(瓦)，Ar的流速為50至1000sccm而N2的流速為50至1000sccm。
用于鋁膜的CVD-Al沉積的前驅(qū)體，例如為MPA、DMEAA或DMAH。
盡管不限于此，但本發(fā)明確可有助于填充具有小于0.5μm的直徑的和/或大于2的尺寸比的接觸孔。
本發(fā)明的第二實(shí)施例將參照流程圖3進(jìn)行描述。在301中，一包含氮(N)的中間層形成在一襯底的主表面和一接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上。盡管也可使用如第一實(shí)施例中提到的其它材料層，但在本示例中，該中間層為一Ti/TiN壘金屬層。然后，在302中，對(duì)該中間層的位于該襯底的主表面上的一上表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以形成一位于該中間層的該第一表面部分的鈍化層。接下來，在303中，一鋁膜僅CVD-Al沉積在該Ti/TiN膜的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的內(nèi)表面部分。如第一實(shí)施例，對(duì)該中間層的該第一表面部分的等離子體處理抑制了在該中間層的該上表面部分上的鋁膜的CVD-Al沉積。然后，在304中，在一回流工藝后，進(jìn)行鋁的物理汽相沉積(PVD)，以用鋁完全地填充該襯底中的該接觸孔。
在第二實(shí)施例中，至少在實(shí)施該等離子體處理與該CVD-Al沉積之間未插入真空間歇，并優(yōu)選地，圖3中的301至304的所有工藝在不插入真空間歇的情況下實(shí)施。同樣優(yōu)選地，至少該等離子體處理和該CVD-Al沉積在同一反應(yīng)腔內(nèi)實(shí)施。
本發(fā)明的第三實(shí)施例將參照流程圖4進(jìn)行描述。此處，在401中，在一襯底的主表面和一接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上形成一第一中間層。雖然也可使用如Ti、Ti/TiN、Ta、Ta/TaN、Ti/TaN、Ta/TiN、Ta/Ti或Ti/Ta的其它材料，但在本示例中，該第一中間層為一Ti/TiN壘金屬層。然后，在402中，在該第一中間層上形成一第二中間層。在本示例中，該第二中間層為一薄TiN層。然而，同樣地可以使用其它的層。接下來，在403中，對(duì)該TiN層的位于該襯底的主表面上的一上表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以形成一位于該薄層的該上表面部分的鈍化層。然后，在404中，一鋁膜僅CVD-Al沉積在該薄TiN層的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的內(nèi)表面部分上。如第一實(shí)施例，對(duì)該薄TiN層的該上表面部分的等離子體處理抑制了在該薄TiN層的該上表面部分上的鋁膜的CVD-Al沉積。然后，在405中，在一回流工藝后，進(jìn)行鋁的物理汽相沉積(PVD)，以用鋁完全地填充該襯底中的該接觸孔。
在第三實(shí)施例中，至少在實(shí)施該等離子體處理與該CVD-Al沉積之間未插入真空間歇，并優(yōu)選地，圖4中的401至405的所有工藝在不插入真空間歇的情況下實(shí)施。同樣優(yōu)選地，至少該等離子體處理和該CVD-Al沉積在同一反應(yīng)腔內(nèi)實(shí)施。
本發(fā)明的第四實(shí)施例將參照流程圖5進(jìn)行描述。此處，在501中，在一襯底的主表面和一接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上形成一中間層。盡管也可使用如第一實(shí)施例中提到的其它材料層，但在本示例中，該第一中間層為一Ti/TiN壘金屬層。然后，在502中，對(duì)該中間層進(jìn)行蝕刻，以定義一蝕刻Ti/TiN壘金屬層。接下來，在503中，對(duì)該蝕刻Ti/TiN層的位于該襯底的主表面上的一上表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以形成一位于該薄層的該上表面部分的鈍化層。然后，在504中，一鋁膜僅CVD-Al沉積在該Ti/TiN膜的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的內(nèi)表面部分上。如第一實(shí)施例，對(duì)該薄TiN層的該上表面部分的等離子體處理抑制了在該薄TiN層的該上表面部分上的鋁膜的CVD-Al沉積。然后，在505中，在一回流工藝后，進(jìn)行鋁的物理汽相沉積(PVD)，以用鋁完全地填充該襯底中的該接觸孔。
在第四實(shí)施例中，至少在實(shí)施該等離子體處理與該CVD-Al沉積之間未插入真空間歇，并優(yōu)選地，圖5中的501至505的所有工藝在不插入真空間歇的情況下實(shí)施。同樣優(yōu)選地，至少該等離子體處理和該CVD-Al沉積在同一反應(yīng)腔內(nèi)實(shí)施。
本發(fā)明實(shí)施了多個(gè)測(cè)試工藝序列以確信由本發(fā)明的該等離子體處理導(dǎo)致的抗核化性質(zhì)。本著不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制的目的，將該測(cè)試工藝序列的結(jié)果在下表中示出。
如表所示，不存在插入的真空間歇的情況下的TiN層的沉積和等離子體處理后的CVD-Al導(dǎo)致沒有鋁的沉積，從而確認(rèn)了等離子體處理的TiN膜的抗核化性質(zhì)。

通過附圖與說明書公布了本發(fā)明的典型的優(yōu)選實(shí)施例，并且，雖然采用了具體的條件，但這是從一般性的和描述性的觀點(diǎn)出發(fā)，而不以限制為目的，本發(fā)明的范圍將在所附權(quán)利要求中表明。
權(quán)利要求
1.一種在一襯底的一接觸孔或溝槽中形成鋁引線的方法，其中，該襯底包括一上主表面，以及該接觸孔或溝槽由一在該襯底的該上主表面下延伸的內(nèi)表面定義，所述方法包括在一襯底的主表面和該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上形成一含氮的中間層；對(duì)該中間層的位于該襯底的主表面上的一第一表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以在該中間層的該第一表面部分形成一鈍化層；以及僅在該中間層的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的一第二表面部分上化學(xué)汽相沉積一鋁膜，其中，對(duì)該中間層的該第一表面部分的所述利用等離子體的處理抑制了在該中間層的該第一表面部分上的鋁膜的化學(xué)汽相沉積；其中，所述利用等離子體的處理和所述化學(xué)汽相沉積在沒有插入的真空間歇的情況下實(shí)施。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述形成一中間層、所述利用等離子體的處理以及所述化學(xué)汽相沉積在沒有插入的真空間歇的情況下實(shí)施。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述利用等離子體的處理和所述化學(xué)汽相沉積在同一反應(yīng)腔內(nèi)實(shí)施。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該中間層為從由TiN、TaN、Ta/TaN、Ti/TaN和Ta/TiN層構(gòu)成的組中選取的一個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該中間層為一Ti/TiN層。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該等離子體為N2等離子體。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，該N2等離子體通過將Ar和N2導(dǎo)入一腔中獲得。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，該Ar和該N2在0.1至5torr的壓強(qiáng)下導(dǎo)入，且，Ar的流速為50至1000sccm而N2的流速為50至1000sccm。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，等離子體功率為50至300watts。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該等離子體為NH3等離子體。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該等離子體為Ar等離子體。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，利用MPA、DMEAA或DMAH作為前驅(qū)體化學(xué)汽相沉積該鋁膜。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在該鈍化層和該鋁膜上沉積一鋁層以填充該接觸孔或溝槽。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中，該鋁層通過物理汽相沉積和一回流工藝沉積。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該接觸孔的直徑小于0.5μm。
16.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，該接觸孔的尺寸比大于2。
17.一種在一襯底的一接觸孔或溝槽中形成鋁引線的方法，其中，該襯底包括一上主表面，以及該接觸孔或溝槽由一在該襯底的該上主表面下延伸的內(nèi)表面定義，所述方法包括在一襯底的主表面和該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上形成一含氮的中間層；對(duì)該中間層的位于該襯底的主表面上的一第一表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以在該中間層的該第一表面部分形成一鈍化層；僅在該中間層的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的一第二表面部分上化學(xué)汽相沉積一鋁膜，其中，對(duì)該中間層的該第一表面部分的所述利用等離子體的處理抑制了在該中間層的該第一表面部分上的鋁膜的化學(xué)汽相沉積；以及在該鈍化層和該鋁膜上沉積一鋁層，以填充該接觸孔或溝槽；其中，所述形成一中間層、所述利用等離子體的處理以及所述鋁膜的化學(xué)汽相沉積在沒有插入的真空間歇的情況下實(shí)施。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述形成一中間層、所述利用等離子體的處理、所述化學(xué)汽相沉積以及所述沉積一鋁層在沒有插入的真空間歇的情況下實(shí)施。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述利用等離子體的處理和所述化學(xué)汽相沉積在同一反應(yīng)腔內(nèi)實(shí)施。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，該中間層為從由TiN、TaN、Ta/TaN、Ti/TaN和Ta/TiN層構(gòu)成的組中選取的一個(gè)。
21.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，該中間層為一Ti/TiN層。
22.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，該等離子體為N2等離子體。
23.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，該鋁層通過物理汽相沉積和一回流工藝沉積。
24.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，該接觸孔的直徑小于0.5μm。
25.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，該接觸孔的尺寸比大于2。
26.一種在一襯底的一接觸孔或溝槽中形成鋁引線的方法，其中，該襯底包括一上主表面，以及該接觸孔或溝槽由一在該襯底的該上主表面下延伸的內(nèi)表面定義，所述方法包括在一襯底的主表面和該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上形成一第一中間層；在該第一中間層上形成一含氮的第二中間層；對(duì)該第二中間層的位于該襯底的主表面上的一第一表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以在該第二中間層的該第一表面部分形成一鈍化層；僅在該第二中間層的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的一第二表面部分上化學(xué)汽相沉積一鋁膜，其中，對(duì)該第二中間層的該第一表面部分的所述利用等離子體的處理抑制了在該第二中間層的該第一表面部分上的鋁膜的化學(xué)汽相沉積；以及在該鈍化層和該鋁膜上沉積一鋁層，以填充該接觸孔或溝槽；其中，所述形成一第二中間層、所述利用等離子體的處理以及所述化學(xué)汽相沉積在沒有插入的真空間歇的情況下實(shí)施。
27.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述形成一第二中間層、所述利用等離子體的處理、所述化學(xué)汽相沉積以及所述沉積一鋁層在沒有插入的真空間歇的情況下實(shí)施。
28.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述利用等離子體的處理和所述化學(xué)汽相沉積在同一反應(yīng)腔內(nèi)實(shí)施。
29.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，該第一中間層從由Ti、Ti/TiN、Ta、Ta/TaN、Ti/TaN、Ta/Ti和Ti/Ta層構(gòu)成的組中選取。
30.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，該第二中間層為從由TiN、TaN、Ta/TaN、Ti/TaN和Ta/TiN層構(gòu)成的組中選取的一個(gè)。
31.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，該第二中間層為一Ti/TiN層。
32.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，該等離子體為N2等離子體。
33.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，該鋁層通過物理汽相沉積和一回流工藝沉積。
34.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，該接觸孔的直徑小于0.5μm。
35.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，該接觸孔的尺寸比大于2。
36.如權(quán)利要求26所述的方法，其中，在所述形成該第一中間層與所述形成該第二中間層之間存在一插入的真空間歇。
37.一種在一襯底的一接觸孔或溝槽中形成鋁引線的方法，其中，該襯底包括一上主表面，以及該接觸孔或溝槽由一在該襯底的該上主表面下延伸的內(nèi)表面定義，所述方法包括在一襯底的主表面和該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上形成一中間層；部分地刻蝕該中間層以獲取一部分地刻蝕的中間層；對(duì)該部分地刻蝕的中間層的位于該襯底的主表面上的一第一表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以在該部分地刻蝕的中間層的該第一表面部分形成一鈍化層；僅在該部分地刻蝕的中間層的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的一第二表面部分上化學(xué)汽相沉積一鋁膜，其中，對(duì)該部分地刻蝕的中間層的該第一表面部分的所述利用等離子體的處理抑制了在該部分地刻蝕的中間層的該第一表面部分上的鋁膜的化學(xué)汽相沉積；以及在該鈍化層和該鋁膜上沉積一鋁層，以填充該接觸孔或溝槽；其中，所述刻蝕該中間層、所述利用等離子體的處理以及所述化學(xué)汽相沉積在沒有插入的真空間歇的情況下實(shí)施。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述刻蝕該中間層、所述利用等離子體的處理、所述化學(xué)汽相沉積以及所述沉積一鋁層在沒有插入的真空間歇的情況下實(shí)施。
39.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述利用等離子體的處理和所述化學(xué)汽相沉積在同一反應(yīng)腔內(nèi)實(shí)施。
40.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，該第二中間層為從由TiN、TaN、Ta/TaN、Ti/TaN和Ta/TiN層構(gòu)成的組中選取的一個(gè)。
41.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，該中間層為一Ti/TiN層。
42.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，該等離子體為N2等離子體。
43.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，該鋁層通過物理汽相沉積和一回流工藝沉積。
44.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，該接觸孔的直徑小于0.5μm。
45.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，該接觸孔的尺寸比大于2。
46.如權(quán)利要求37所述的方法，其中，在所述形成該中間層與所述部分地刻蝕該中間層之間存在一插入的真空間歇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在一襯底的一接觸孔或溝槽中選擇性地形成鋁引線。在一襯底的主表面和該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上形成一含氮的中間層。對(duì)該中間層的位于該襯底主表面上的一第一表面部分利用等離子體進(jìn)行處理，以在該中間層的該第一表面部分形成一鈍化層。然后，在沒有插入的真空間歇的情況下，僅在該中間層的位于該接觸孔或溝槽的內(nèi)表面上的一第二表面部分化學(xué)汽相沉積一鋁膜。對(duì)該中間層的該第一表面部分的所述利用等離子體的處理抑制了在該中間層的該第一表面部分上的鋁膜的化學(xué)汽相沉積。
文檔編號(hào)H01L21/768GK1503344SQ03107338
公開日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2003年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月27日
發(fā)明者李鐘鳴, 樸仁善, 李絃德, 全宗植 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社