发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 本发明之目的为提供一种扩散防止膜,该膜于使用铜做为配线材料时可抑制铜向绝缘膜扩散。此目的可由结晶质 WCN膜形成扩散防止膜达成。该WCN膜系于X射线绕射36度以上38度以下之第1位置,与42度以上44度以下之第2位置,具有尖峰,而第1位置尖峰之半振幅脉冲宽度为3.2度以下,第2位置尖峰之半振幅脉冲宽度为2.6度以下。此 WCN膜因覆盖性良好,故即使特征(长宽)比高之凹部亦可形成厚之隔离膜。
申请公布号 TW521323 申请公布日期 2003.02.21
申请号 TW089104970 申请日期 2000.03.17
申请人 东京威力科创股份有限公司 发明人 吹上 纪明
分类号 H01L21/205 主分类号 H01L21/205
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种半导体装置,其特征为包括:绝缘膜,形成于基板上;铜配线层,形成于前述绝缘膜上;及结晶质之铜扩散防止膜,其系由包含钨、碳及氮之膜所构成,且防止铜从前述配线层扩散至绝缘膜而形成于前述绝缘膜与前述配线层之间。2.如申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述铜扩散防止膜,系于X射线绕射36度以上38度以下之第1位置,与42度以上44度以下之第2位置,具有尖峰者。3.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中前述铜扩散防止膜,系前述42度以上44度以下之第2位置尖峰之半振幅脉冲宽度为3.2度以下者。4.如申请专利范围第2项之半导体装置,其中前述铜扩散防止膜,系前述42度以上44度以下之第2位置尖峰之半振幅脉冲宽度为2.6度以下者。5.一种半导体装置,其特征为包括:绝缘膜,形成于基板上;铜配线层,形成于前述绝缘膜上;及结晶质之铜扩散防止膜,由含钨与碳之膜而成并为防止铜从前述配线层扩散至前述绝缘膜而形成于前述绝缘膜与前述配线层之间。6.一种半导体装置之制造方法,其系将含钨与碳与氢之气体电浆化,由该电浆于含钨与碳与氮,X射线绕射36度以上38度以下之第1位置,与42度以上44度以下之第2位置,形成具有尖峰之结晶质膜铜扩散防止膜之步骤,其特征为形成前述铜扩散防止膜时之处理温度为250℃以上。7.如申请专利范围第6项之半导体装置之制造方法,其中使前述处理温度为250℃~500℃。8.一种半导体装置之制造方法,其系将含钨与碳与氢之气体电浆化,由该电浆于含钨与碳与氮,X射线绕射36度以上38度以下之第1位置,与42度以上44度以下之第2位置,形成具有尖峰之结晶质膜铜扩散防止膜之步骤,其特征为形成前述铜扩散防止膜时之处理压力为10pa以下。9.如申请专利范围第8项之半导体装置之制造方法,其中使前述处理压力为5pa以下。10.如申请专利范围第6至9项中任何一项之半导体装置之制造方法,其中含钨与碳与氢之前述气体系含烃(碳氢化合物)气。11.如申请专利范围第10项之半导体装置之制造方法,其中烃(碳氢化合物)气具有多键(不饱和键)。12.如申请专利范围第6至9项中任何一项之半导体装置之制造方法,其中含钨与碳与氮与氢之气体系含碳与氟之化合物气。13.如申请专利范围第6至9项中任何一项之半导体装置之制造方法,其中由高频与磁场之相互作用产生电浆,用该电浆将气体电浆化。图式简单说明:第1图系依照本发明之半导体装置之一例构造局部断面图。第2图系本发明之半导体装置制造方法一例之过程图。第3图系本发明之半导体装置制造方法一例之过程图。第4图系将本发明之半导体装置制造方法一例之过程图。第5图系实施WCN膜成膜处理用ECR电浆装置断面图。第6图系WCN膜之X射线绕射之测定结果曲线图。第7图系C2H4流量与半振幅脉冲宽度之关系曲线图。第8图系C2H4流量与半振幅脉冲宽度与对Cu之隔离(barrier)性关系表。第9图系半导体装置之SIMS分析结果曲线图。第10图系说明对Cu之隔离性评价方法用模式图。第11图系对烃(碳氢化合物)气与半振幅脉冲宽度与对Cu之可变性关系表。第12图系说明覆盖范围用断面图。第13图系比较WCN膜与WN膜之覆盖范围用表。第14图系比较WCN膜与WN膜之密接性用表。第15图系比较WCN膜之C与N组成比与密接性之关系表。第16图系比较WCN膜之C与N组成比与密接性之关系曲线图。第17图系CF4流量与覆盖范围关系表。第18图系半导体装置之SIMS分析结果曲线图。第19图系实施WCN膜成膜处理用平行平板型电浆装置构造示意图。第20图系说明处理温度及处理压力与所得WCN膜之比电阻关系曲线图。第21图系结晶性与比电阻之关系表。
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