发明名称 半导体装置及其制造方法
摘要 本发明系关于半导体装置及其制造方法,特别是关于可以微细化,而且具有使用铝之致密构造之半导体装置及其制造方法。本发明之半导体装置之制造方法,具有以下之工程(a)至(f)。(a)于被形成于包含元件之半导体基板11之上之层间绝缘膜(矽氧化膜20及BPSG膜30)形成接触孔32之工程,(b)于减压下,经由300~550℃之基板温度之热处理,以去除被包含于上述层间绝缘膜之气体化成分之脱气工程,(c)在上述层间绝缘膜以及接触孔32之表面形成阻障层33之工程,(d)将基板温度冷却至100℃以下之工程,(e)在上述阻障层33之上,200℃以下之温度,形成由铝或以铝为主成分之合金形成之第1铝膜34之工程,以及(f)在上述第1铝膜34之上,300℃以上之温度,形成由铝或以铝为主成分之合金形成之第2铝膜35之工程,依据此制造方法,使用铝或铝合金以作为接触孔内之导电物质,可以获得不会有空隙或断线等之产生,具有阶梯覆盖(step coverage)优异之致密构造之半导体装置。
申请公布号 TW408359 申请公布日期 2000.10.11
申请号 TW087112989 申请日期 1998.08.06
申请人 精工爱普生股份有限公司 发明人 朝比奈通雄;守屋直弘;松本和已;竹内淳一
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种半导体装置,其特征为具有:包含元件之半导体基板,被形成于上述半导体基板上,经由热处理,气体化成分被去除之层间绝缘膜,被形成于上述层间绝缘膜之接触孔,被形成于上述层间绝缘膜以及上述接触孔之表面之阻障层、以及被形成于上述阻障层之上,由铝或以铝为主成分所形成之合金所形成之铝膜。2.如申请专利范围第1项记载之半导体装置,其中在上述阻障层与上述铝膜之间不具有提高对于该铝膜之濡湿性用之濡湿层。3.如申请专利范围第1项或第2项记载之半导体装置,其中上述阻障层部份包含构成该阻障层之金属氧化物。4.一种半导体装置之制造方法,其特征为包含以下之工程(a)至(f):(a)于被形成于包含元件之半导体基板之上之层间绝缘膜形成接触孔之工程,(b)于减压下,经由300-550℃之基板温度之热处理,以去除被包含于上述层间绝缘膜之气体化成分之脱气工程,(c)在上述层间绝缘膜以及接触孔之表面形成阻障层之工程,(d)将基板温度冷却至100℃以下之工程,(e)在上述阻障层之上,200℃以下之温度,形成由铝或以铝为主成分之合金形成之第1铝膜之工程,以及(f)在上述第1铝膜之上,300℃以上之温度,形成由铝或以铝为主成分之合金形成之第2铝膜之工程。5.如申请专利范围第4项记载之半导体装置之制造方法,其中于上述工程(e)中,不在上述阻障层上形成提高对于上述第1铝膜之濡湿性用之濡湿层,在上述阻障层上直接形成第1铝膜。6.如申请专利范围第4项或第5项记载之半导体装置之制造方法,其中在上述工程(e)以及(f)之铝膜之形成系以溅镀法进行。7.如申请专利范围第4项或第5项记载之半导体装置之制造方法,其中在上述工程(e)以及(f)之铝膜之形成系在同一成膜室内连续地进行。8.如申请专利范围第4项或第5项记载之半导体装置之制造方法,其中上述工程(d)、(e)以及(f)系在具有被保持在减压状态之复数的成膜室之同一装置内连续地进行。9.如申请专利范围第4项或第5项记载之半导体装置之制造方法,其中包含在上述工程(c)之后,于上述阻障层中导入氧气之工程。图式简单说明:第一图A-第一图C系以工程顺序模型地显示本发明之半导体装置之制造方法之一例之剖面图。第二图A系模型地显示被使用于本发明之实施例之溅镀装置之一例图,第二图B系显示工作台之一例之平面图。第三图系显示使用第二图所示之溅镀装置,控制基板温度时之时间与基板温度之关系图。第四图系显示本发明之半导体装置之制造方法之处理时机与成膜室内之残留气体(水)之分压之关系图。第五图系显示本发明之半导体装置之制造方法之处理时机与成膜室内之残留气体(氮气)之分压之关系图。第六图系显示没有濡湿层构造之SIMS之资料图。第七图系显示具有濡湿层构造之SIMS之资料图。第八图A系显示冷却晶圆后,形成铝膜之情形之基于晶圆之剖面之电子显微镜照片图,第八图B系显示部冷却晶圆,形成铝膜之情形之基于晶圆之剖面之电子显微镜照片图。
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