发明名称 制造半导体装置之方法
摘要 此处揭示一种制造半导体装置之方法,包含下列步骤:在一半导体基质上形成一绝缘中间层、在该绝缘中间层上提供一形成于该半导体基质上之开口、在如此而得之半导体晶圆上形成一第一金属层、对此金属层做热处理,以该金属充填上述开口、在上述第一金属层上形成一第二金属层,然后对此第二金属层做热处理,以使该金属层极性化。此处尚揭示一种制造半导体装置之方法,其包含之步骤为提供一直上形成有一开口之半导体晶圆、形成一金属层于此半导体晶圆上,然后对此金属层做热处理,以该金属充填上述开口,其中纯铝或一不含矽元素的铝合金被用作为形成此金属层之金属。根据本发明而获得之半导体晶圆具有一虽然含一高的宽高比( aspect ratio )但完全充填以金属之接触孔,且在形成一布线图型之后,其表面不会沉淀矽元素,同时也不会有铝层产生。
申请公布号 TW183819 申请公布日期 1992.05.11
申请号 TW080110155 申请日期 1991.12.26
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 朴昌洙;李相忍;孙正河
分类号 H01L21/324;H01L21/363 主分类号 H01L21/324
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种用以制造半导体装置之方法,包含下 列步骤: 于一半导体基质(31)上形成一绝缘层(33) ; 提供一形成于该半导体基质(31)上之开口 (35)予该绝缘层(33); 使用一金属在如此获得之半导体基质上形 成第一金属层(41); 热处理该第一金属层(41),以该金属充填 开口(35); 于该第一金属层上形成一第二金属层(43) ;和然后热处理该第二金属层,以平面化 最后的表面。2.根据申请专利范围第1项之方法,其 中一 扩散屏障层(37.39)形成于该开口的表 面上。3.根据申请专利范围第2项之方法,其中该 扩散屏障(37.39)系由一暂态金属或一 暂态金属组合组成。4.根据申请专利范围第3项之 方法,其中该 暂态金属为钛且该暂态金属组合物为氮化 钛。5.根据申请专利范围第2项之方法,其中该 扩散层是由一第一屏障层(37)和一第二屏 障层(39)组成。6.根据申请专利范围第5项之方法, 其中该 第一屏障层(37)由Ti组成,且该第二屏障 层(39)由氮化钛组成。7.根据申请专利范围第5项之 方法,其中该 第一屏障层(37)之厚度为100-500 ,该 第二屏障层(39)之厚度为200-1500 。8.根据申请专利 范围第1项之方法,其中该 第一金属层(41)是由在低温、真空下沉积 一金属而形成。9.根据申请专利范围第8项之方法, 其中该 金属是在低于150℃之温度下沉积。10.根据申请专 利范围第1项之方法,其中 该第一金属层(41)系在0.8Tm至Tm的温度 范围内做热虚理,其中Tm为金属之熔化温 度。11.根据申请专利范围第1项之方法,其中 该第一金属层(41)系在不破坏真空下做热 处理的。12.根据申请专利范围第1项之方法,其中 该第一金属层(41)之厚度为金属层的预设 厚度之1/3至2/3。13.根据申请专利范围第1项之方法 ,其中 该第二金属层(43)系在低于390℃之温度 下,以沉积一金属的方式形成的。14.根据申请专利 范围第1项之方法,其中 该第二金属层(43)之厚度为金属层之预设 厚度的1/3至2/3。15.根据申请专利范围第1项之方法 ,其中 该第二金属层以(43)系在0.8Tm至Tm的温度 范围内做热处理,其中Tm为金属的熔化温 度。16.根据申请专利范围第1项之方法,其中 所有的步骤皆在真空且不破坏真空的情形 下实施,或者在一惰性或绝缘气体大气下 进行。17.根据申请专利范围第16项之方法,其中 所有的步骤系在10m Torr或更少之惰性大 气下执行。18.根据申请专利范围第1项之方法,尚 包 含于该第二金属层(43)上形成一反射层 (45)之步骤。19.根据申请专利范围第18项之方法,其 中 该反射层系由一暂态金属组合物构成。20.根据申 请专利范围第19项之方法,其中 该暂态金属组合物为氮化钛。21.根据申请专利范 围第1项之方法,其中 该金属为A1或A1合金。22.根据申请专利范围第1项 之方法,其中 该开口为一接触孔,其上部份具有一阶 (step)。23.根据申请专利范围第1项之方法,其中 用于第一金属层和第二金属层之金属中其 中之一为A1或不具Si元素之A1合金。24.一种用以制 造半导体装置之方法,包含 下列步骤: 使一半导体晶圆上形成一开口(23); 于半导体晶圆上形成一金属层(25),热处 理此金属层(25),以该金属充填该开口; 其中纯铝或不含Si元素之铝合金被用作为 形成金属层之金属。25.根据申请专利范围第24项 之方法,其中 在一开口(23)形成之后,使一屏障层(24) 形成于最后的半导体晶圆之整个表面上。26.根据 申请专利范围第24项之方法,其中 该铝合金为A1-Cu合金或A1-Ti合金。27.根据申请专利 范围第24项之方法,其中 该开口(23)为一其上形成一阶梯部份之接 触孔。28.根据申请专利范围第24项之方法,其中 该金属层25系使用一溅射制程,在真空下 沉积一金属而成。29.根据申请专利范围第28项之 方法,其中 该金属是在150℃或更低之温度下沉积。30.根据申 请专利范围第24项之方法,其中 该开口之宽高比大于1.0。31.根据申请专利范围第 24项之方法,其中 该金属层系在不破坏真空状态下,在另一 个溅射箱内热处理。32.根据申请专利范围第24项 之方法,其中 该金属层(25)系在该金属熔点的80%至其 熔点之间的温度下做热处理。33.根据申请专利范 围第25项之方法,其中 该屏障层(25)系由一高熔点的金属组合物 组成。34.根据申请专利范围第33项之方法,其中 该金属组合物为氮化钛。35.根据申请专利范围第 24项之方法,其中 另一个具有Si元素之金属层(26)系形成于 该金属层上。36.根据申请专利范围第24项之方法, 其中 该金属层系由一包含以溅射方法沉积第一 金属、热处理该金属层和以一溅射方法沉 积一第二金属层之步骤的方法形成于半导 体晶圆上。37.根据申请专利范围第36项之方法,其 中 第一金属和第二金属之一为纯Al或不含Si 元素之Al合金,另一者则是含一Si元素之 Al合金。
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