发明名称 可防止应力过高及隙洞产生之内连线钨化学气相沉积制程
摘要 本发明系揭露一种可防止应力过高及隙洞产生之内连线钨化学气相沉积制程。内连线钨化学气目沉积之制程,最大的问题乃因应力的关系,而造成晶片弯曲,而支配应力产生最大的因素,则是钨化学气相沉积之制程温度的控制,然而传统的单一制程反应室 (singleprocess chamber),从钨化学气相沉积之制程开始至结束,温度皆是恒温的,因此即使用二阶段法(先填接触窗,再长内连线层)所镀的化学气相沉积钨,其应力还是非常大。本发明主要针对此问题,将二阶段长化学气相沉积钨的制程,分别在两个制程反应室内进行,让每一个阶段所长的钨都能在最佳的条件下进行而大大地降低的应力。
申请公布号 TW315503 申请公布日期 1997.09.11
申请号 TW085114973 申请日期 1996.12.04
申请人 台湾茂矽电子股份有限公司 发明人 何文郁;蔡政勋;骆永村;谢松均
分类号 H01L21/44 主分类号 H01L21/44
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼之三
主权项 1.一种可防止应力过高及隙洞产生之内连线钨化学气相沉积制程,包含:形成一介电层于一矽底材之上,该介电层有一凹洞,该凹洞的开口与该介电层的表面齐高且该凹洞深度达该介电层的厚度与位于该介电层之下的第一传导区相接触;形成一第二传导层于该介电层之上且填满了该凹洞,其中该第二传导层系形成于第一反应室内;及形成一第三传导层于该第二传导层之上,其中该第三传导层系形成于第二反应室内,其中该第二反应室内的温度不同于该第一反应室内的温度。2.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之凹洞系为接触窗(Contact hole)。3.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之凹洞系为介层窗(Viahole)。4.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之介电层之厚度约为10000-50000埃。5.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之介电层之成分选自硼磷矽玻璃、正矽酸乙酯、及氧化层其中之一。6.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第一传导区系为一金属层。7.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第一传导区系为一复晶矽层。8.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第一传导区系为一汲极/源极/闸极区。9.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第二传导层系为一钨金属层。10.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第二传导层系使用化学气相沉积法所形成。11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之化学气相沉积法包含使用氟化钨气体。12.如申请专利范围第11项所述之方法,其中上述之氟化钨气体之气流量控制于50-90 sccm。13.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之化学气相沉积法包含控制反应温度于摄氏400-450度。14.如申请专利范围第10项所述之方法,其中上述之化学气相沉积法包含控制反应时间约为10-100秒。15.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第二传导层之厚度约为500-9000埃。16.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第三传导层系为一钨金属层。17.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第三传导层系使用化学气相沉积法所形成。18.如申请专利范围第17项所述之方法,其中上述之化学气相沉积法包含使用氟化钨气体。19.如申请专利范围第18项所述之方法,其中上述之氟化钨气体之气流量控制于15-60 sccm。20.如申请专利范围第17项所述之方法,其中上述之化学气相沉积法包含控制反应温度于摄氏约450-490度。21.如申请专利范围第17项所述之方法,其中上述之化学气相沉积法包含控制反应时间约为10-100秒。22.如申请专利范围第17项所述之方法,其中上述之第二传导层之厚度约为300-8000埃。23.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第一反应室内的温度控制于摄氏约400-450度。24.如申请专利范围第1项所述之方法,其中上述之第二反应室内的温度控制于摄氏约450-490度。25.一种可防止应力过高及隙洞产生之内连线钨化学气相沉积制程,包含:形成一介电层于一矽底材之上,该介电层有一凹洞,该凹洞的开口与该介电层的表面齐高且该凹洞深度达该介电层的厚度与位于该介电层之下的第一传导区相接触;形成一第一金属钨层于该介电层之上且填满了该凹洞,其中该第一金属钨层系使用第一化学气相沉积法形成于第一反应室内,其中该第一反应室内的温度控制于摄氏约400-450度;及形成一第二金属钨于该第一金属钨层之上,其中该第二金属钨层系使用第二化学气相沉积法形成于第二反应室内,其中该第二反应室内的温度控制于摄氏约450-490度。26.如申请专利范围第25项所述之方法,其中上述之第一化学气相沉积法包含使用氟化钨气体。27.如申请专利范围第25项所述之方法,其中上述之氟化钨气体之气流量控制于50-90 sccm。28.如申请专利范围第25项所述之方法,其中上述之第一化学气相沉积法包含控制反应温度于摄氏400-450度。29.如申请专利范围第25项所述之方法,其中上述之第一化学气相沉积法包含控制反应时间约为10-100秒。30.如申请专利范围第25项所述之方法,其中上述之第二化学气相沉积法包含使用氟化钨气体。31.如申请专利范围第23项所述之方法,其中上述之氟化钨气体之气流量控制于15-60 sccm。32.如申请专利范围第25项所述之方法,其中上述之第二化学气相沉积法包含控制反应温度于摄氏450-490度。33.如申请专利范围第25项所述之方法,其中上述之第二化学气相沉积法包含控制反应时间约为10-100秒。图示简单说明:第一图所示为以传统方法所完成之钨化学沉积制程的晶片剖面结构图。第二图所示为具有一接触窗的矽底材之剖面结构图。第三图所示为本发明方法所使用之机台的剖面结构图。第四图至第五图所示为本发明之方法之二阶段的晶片剖面结构图。
地址 新竹科学工业园区新竹巿研新一路一号
您可能感兴趣的专利