一种具有高可靠度金属扩散障碍层之制法

摘要

本发明系有关一种具有高可靠度金属扩散障碍层（met al diffusion barrier layer）之制法，主要系于含NH3或 N2气体中进行三道快速热处理步骤，第一为先沈积Ti或Ta膜，再经温度约580至630℃使其Ti或Ta之表面热氮化形成TiN或TaN膜，第二步骤为进行800至900℃之较高温热处理，以使Ti或Ta膜与Si之介面形成低阻值之金属矽化物（si licide），同时增加TiN或TaN与介电质绝缘层间之附着力，以防止后续之金属引线连接时，金属层剥落之产生。第三步骤为温度约600至750℃之回火处理，以减少前次高温造成之系统应力（stress），避免接面之漏电流之产生。

主权项

1. 一种具有高可靠度金属扩散障碍层之制法,系包括:在介电质绝缘层经蚀刻形成接触窗后,再沈积Ti膜并于温度580至630℃,NH@ss3或N@ss2气氛中进行快速热处理(RTP),则Ti热氮化为TiN膜;次在温度800至900℃及于NH@ss3或N@ss2气氛中完成快速热处理步骤,以消除在TiN与介电质绝缘层介面形成之TiOx化合物,并使TiN与接触区之矽基底表面上形成低阻値之金属矽化物;最后在较底温如600至750℃及于NH@ss3或N@ss2气氛中完成回火之热处理步骤,以消除前次高温处理时所产生系统之应力;藉由上述三道快速热处理,则TiN膜与介电质绝缘层附着力增强且接触区上之系统应力减少,以达焊接引线之良率提高及降低接面漏电流等功效者。2. 如申请专利范围第一项所述之一种具有高可靠度金属扩散障碍层之制法,其中Ti膜可以Ta膜取代。3. 如申请专利范围第一或第二项所述之一种具有高可靠度金属扩散障碍层之制法,其中TiN或TaN膜系在含N@ss2气氛中溅镀Ti或Ta靶并与N@ss2活性反应所形成的。4. 如申请专利范围第三项所述之一种具有高可靠度金属扩散障碍层之制法,其中介电质绝缘层可以是BPSG或PSG或BSG。5. 如申请专利范围第一项所述之一种具有高可靠度金属扩散障碍层之制法,其最后一道回火处理可分多个步骤完成。图示简单说明:图1为传统扩散障碍层制法之RBS图。