发明名称 一种于接触窗中形成阻障层之方法与结构
摘要 本发明系提供一种于接触窗中形成阻障层之方法与结构,在一已完成主动元件区半导体矽基板上,先沈积一绝缘层,接着开启一接触窗口(Contact Ho1e),该接触窗口使得该半导体矽基板部分裸露;接着经由接触窗进行金属离子植入(Meta1 ion-imp1antation),于该半导体矽基板裸露部分内形成一离子植入金属层(Ion-imp1anted Meta1 1ayer);接着对该离子植入金属层进行于含氮环境中之热处理,以形成一由氮化金属层及矽化金属层所组成之阻障层,可在高深宽比的接触窗中得到理想的阶梯覆盖率,较佳的保角覆盖(Conforma1ity)。
申请公布号 TW454303 申请公布日期 2001.09.11
申请号 TW089119192 申请日期 2000.09.19
申请人 世界先进积体电路股份有限公司 发明人 曾鸿辉
分类号 H01L21/768 主分类号 H01L21/768
代理机构 代理人 郑煜腾 台北巿松德路一七一号二楼
主权项 1.一种于接触窗中形成阻障层(Barrier Layer)之方法,其包括:(a)于一半导体基板上,形成一绝缘层,其中该半导体基板并已形成主动元件区;(b)于该绝缘层中开启一接触窗口,该接触窗口使得该半导体基板部分裸露;(c)进行金属离子植入(Metal ion-implantation),经由该接触窗,于该半导体基板裸露部分内形成一离子植入金属层(lon-implanted Metal layer);(d)对该离子植入金属层于含氮环境下进行热处理,形成一阻障层,该阻障层系由氮化金属层(NitrideLayer)及矽化金属层(Silicide Layer)所组成。2.如申请专利范围第1项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述之绝缘层可为一二氧化矽层,其厚度在3000-8000之间。3.如申请专利范围第1项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述金属离子植入所植入的金属离子可为钛(Ti)。4.如申请专利范围第1项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述金属离子植入所植入的金属离子可为铂(Pt)。5.如申请专利范围第1项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述之含氮环境下进行热处理系可在氮气(N2)环境中进行回火(Annealing)处理。6.如申请专利范围第1项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述之含氮环境下进行热处理系可在氨气(NH3)环境中进行回火(Annealing)处理。7.如申请专利范围第1项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中在(d)之后更可包含填入金属于该接触窗内,再形成金属内连线层,以形成接触窗内之完整金属插栓(Plug)。8.如申请专利范围第7项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述之于该接触窗内填入金属,系先以六氟化钨(WF6)与矽(SiH4)反应形成金属钨,以化学气相沈积法(CVD)填入金属钨插栓于该接触窗内。9.一种于接触窗中形成阻障层(Barrier Layer)之方法,其包括:(a)于一半导体基板上,形成一绝缘层,其中该半导体基板并已形成主动元件区;(b)于该绝缘层中开启一接触窗口,该接触窗口使得该半导体基板部分裸露;(c)进行金属离子植入(Metal ion-implantation),经该接触窗于该半导体基板裸露部分内形成一离子植入金属层(Ion-implanted Metal layer);(d)对该离子植入金属层于含氮环境下进行热处理,形成一阻障层,该阻障层系由氮化金属层(NitrideLayer)及矽化金属层(Silicide Layer)所组成;(e)覆盖上一第二阻障层。10.如申请专利范围第9项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述之绝缘层可为一二氧化矽层,其厚度在3000-8000之间。11.如申请专利范围第9项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述金属离子植入所値入的金属离子可为钛(Ti)离子。12.如申请专利范围第9项所述于接触窗中形成阻障属之方法,其中所述金属离子植入所植入的金属离子可为铂(Pt)离子。13.如申请专利范围第9项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述之含氛环境下进行热处理系可在氮气(N2)环境中进行回火(Annealing)处理。14.如申请专利范围第9项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述之含氮环境下进行热处理系可在氨气(NH3)环境中进行回火(Annealing)处理。15.申请专利范围第9项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述之第二阻障层系以溅镀(Sputtering)或化学气相沈积法(CVD)覆盖上一层阻障层。16.申请专利范围第9项或第15项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述之第二阻障层系可为氮化钛(TiN)或氮化钽(TaN)其中一种。17.如申请专利范围第9项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中在(d)之后更可包含填入金属于该接触窗内,再形成金属内连线层,以形成接触窗内之完整金属插栓(Plug)。18.如申请专利范围第9项所述于接触窗中形成阻障层之方法,其中所述之于该接触窗内填入金属,系先以六氟化钨(WF6)与矽(SiH4)反应形成金属钨,以化学气相沈积法(CVD)填入金属钨插栓于该接触窗内。图式简单说明:第一图A-第一图B系为习知于接触窗中形成阻障层之方法与结构。第二图A-第二图F系为本发明实施例于接触窗中形成阻障层之方法与结构。
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