专利称呼：粘折层及其造成办法
技术规模：
原缔造波及硅半导体制造技术规模，出格波及粘折层及其造成办法。
布景技术：
正在半导体器件制唱工艺中，跟着半导体器件的高密度化和高集成化，给取多层 金属内连线工艺已成为很多集成电路所必须给取的方式。因而，真现硅衬底有源区取第 一层金属层的电连贯的接触孔和真现各金属层之间的电连贯的通孔等用于层之间的电连 接的埋入技术变得越来越重要。正在接触孔的制做历程中，正常先正在位于层之间的介电层上刻蚀出过孔并填充 Al、W、Cu等金属以真现插塞(plug)。但是由于Al、W、Cu等金属取介电层的粘附性 较差，且易取硅衬底发作反馈，因而正在堆积Al、W、Cu等金属之前但凡正在过孔的内侧沉 积成分为Ti/TiN的粘折层(gluelayer)。Ti层粘附性较好，可以加强Al、W、Cu等金属 取介电层间的粘附性，且Ti层取硅衬底反馈造成低电阻率的TiSi2可做为接触层，而做为 阻挠层的TiN层可以阻挠高基层资料的交互扩散。图1为现有技术的造成有粘折层的接触孔的构造示用意。图1中，正在硅衬底 (Si-sub) 11上造成有层间介电层12，且层间介电层12中造成有接触孔13。正在接触孔13 中造成有粘折层。所述粘折层蕴含Ti膜14和TiN膜16。正在硅衬底11取Ti膜14的界面 处，Si取Ti反馈造成低电阻率的TiSi2层15。Ti膜14通过运用Ti化折物气体(如TiCl4) 和含H气体(如H2)的化学气相堆积(chemical ZZZapor deposition, CxD)工艺造成。正在Ti膜 14上，TiN膜16通过运用TiCl4等Ti化折物气体以及NH3等含N和H的气体的CxD工艺 造成。此中，TiCl4气体取NH3气体的化学反馈式为6TiCl4+8NH3 — 6TiN+24HCl+N2。 当TiCl4气体取NH3气体的反馈比例小于6 8时，将获得富含N的TiN膜，而当TiCl4 气体取NH3气体的反馈比例大于6 8时，将获得富含Ti的TiN膜。然而，正在现有技术 中，但凡运用较高的反馈比例的TiCl4气体取NH3气体，从而堆积获得富含Ti的TiN膜 16。此时，过质的TiCl4气体将会腐蚀Ti膜14从而造成TiClV(χ为1 3)。由于TiClV 的做用，正在硅衬底11取Ti膜14的界面处Ti将取更多的Si反馈造成过质的TiSi2,从而使 TiSi2 B 15的厚渡过大，那将招致结漏电(junctionelectrical leakage)景象的孕育发作。
缔造内容
原缔造的宗旨正在于供给一种粘折层及其造成办法，以处置惩罚惩罚现有技术中正在硅衬底 取粘折层的Ti膜的界面处生成过质TiSi2招致孕育发作结漏电景象的问题。原缔造供给一种粘折层，蕴含Ti膜，造成于所述Ti膜上的富含N的第一 TiN 膜，以及造成于所述第一 TiN膜上的富含Ti的第二 TiN膜。原缔造还供给了造成所述粘折层的办法，蕴含供给硅衬底；正在所述硅衬底上 造成Ti膜；正在所述Ti膜上造成富含N的第一 TiN膜；正在所述第一 TiN膜上造成富含Ti 的第二 TiN膜。
进一步的，运用Ti化折物气体以及含N和H的气体通过化学气相堆积工艺造成 所述第一 TiN膜和所述第二 TiN膜。进一步的，所述T i化折物气体以及含N和H的气体以第一反馈比例造成所述第 一TiN膜，而以第二反馈比例造成所述第二TiN膜，所述第一反馈比例小于所述第二反馈 比例。进一步的，所述Ti化折物气体为TiCl4。进一步的，所述N化折物气体为NH3。进一步的，所述第一 TiN膜的厚度小于就是所述第二 TiN膜的厚度。进一步的，所述第一 TiN膜的厚度不赶过100埃。取现有技术相比，原缔造供给的粘折层及其造成办法，通过正在Ti膜上先造成富 含N的第一 TiN膜，再正在所述第一 TiN膜上造成富含Ti的第二 TiN膜，有效地减少了正在 硅衬底取Ti膜的界面处造成的TiSi2层的厚度，从而降低告终漏电景象的发作率。
图1为现有技术的造成有粘折层的接触孔的构造示用意；图2为造成有依据原缔造的粘折层的接触孔的构造示用意。
详细施止例方式为使原缔造的宗旨、特征更鲜亮易懂，下面联结附图对原缔造的详细施止方式
做进一步的注明。正在布景技术中曾经提及，现有技术中正在硅衬底取粘折层的Ti膜的界面处生成过 质TiSi2,招致结漏电景象的孕育发作。原缔造的焦点思想正在于，通过正在Ti膜上先造成富含N的第一 TiN膜，再正在所述 第一 TiN膜上造成富含Ti的第二 TiN膜，从而减少正在硅衬底取Ti膜的界面处造成的TiSi2
层的厚度。图2为造成有依据原缔造的粘折层的接触孔的构造示用意。图2中，正在硅衬底 (Si-sub) 21上造成有层间介电层22，且层间介电层22中造成有接触孔23。正在接触孔23 中造成有粘折层。所述粘折层蕴含Ti膜24，造成于所述Ti膜24上的富含N的第一 TiN 膜26，以及造成于所述第一 TiN膜26上的富含Ti的第二 TiN膜27。此中，正在硅衬底21 取Ti膜24的界面处造成有TiSi2层25。下面形容造成如图2所示的粘折层的办法，蕴含供给硅衬底(Si_sub)21 ；正在 所述硅衬底21上造成Ti膜24 ；正在所述Ti膜24上造成富含N的第一 TiN膜26 ；正在所述 第一 TiN膜26上造成富含Ti的第二 TiN膜27。进一步的，运用Ti化折物气体以及含N和H的气体通过CxD工艺造成所述第 一 TiN膜26和所述第二 TiN膜27。详细的，通偏激别控制所述Ti化折物气体以及含N 和H的气体的流质，使之以第一反馈比例造成所述第一 TiN膜26，而以第二反馈比例形 成所述第二 TiN膜27，所述第一反馈比例小于所述第二反馈比例。正在原施止例中，所 述Ti化折物气体给取TiCl4,所述N化折物气体给取NH3。此时，所述第一反馈比例为 15 500 6 8，所述第二反馈比例为6 8 170 100。
由于所述第一 TiN膜26的生成速度较慢，且非均勻度(non-uniformity，NU)较 高，因而，劣选的，所述第一 TiN膜26的厚度小于就是所述第二 TiN膜27的厚度。具 体的，所述第一 TiN膜26的厚度不赶过100埃。表 势力要求
1.一种粘折层，其特征正在于，蕴含Ti膜，造成于所述Ti膜上的富含N的第一 TiN 膜，以及造成于所述第一 TiN膜上的富含Ti的第二 TiN膜。
2.—种造成如势力要求1所述的粘折层的办法，其特征正在于，蕴含 供给硅衬底；正在所述硅衬底上造成Ti膜；正在所述Ti膜上造成富含N的第一 TiN膜；正在所述第一 TiN膜上造成富含Ti的第二 TiN膜。
3.如势力要求2所述的造成如势力要求1所述的粘折层的办法，其特征正在于，运用Ti 化折物气体和N化折物气体通过化学气相堆积工艺造成所述第一 TiN膜和所述第二 TiN膜。
4.如势力要求3所述的造成如势力要求1所述的粘折层的办法，其特征正在于，所述Ti 化折物气体和N化折物气体以第一反馈比例造成所述第一 TiN膜，而以第二反馈比例形 成所述第二 TiN膜，所述第一反馈比例小于所述第二反馈比例。
5.如势力要求3所述的造成如势力要求1所述的粘折层的办法，其特征正在于，所述Ti 化折物气体为TiCl4。
6.如势力要求3所述的造成如势力要求1所述的粘折层的办法，其特征正在于，所述N 化折物气体为NH3。
7.如势力要求2所述的造成如势力要求1所述的粘折层的办法，其特征正在于，所述第 一 TiN膜的厚度小于就是所述第二 TiN膜的厚度。
8.如势力要求2所述的造成如势力要求1所述的粘折层的办法，其特征正在于，所述第 一 TiN膜的厚度不赶过100埃。
全文戴要
原缔造公然了一种粘折层及其造成办法，通过正在Ti膜上先造成富含N的第一TiN膜，再正在所述第一TiN膜上造成富含Ti的第二TiN膜，有效地减少了正在硅衬底取Ti膜的界面处造成的TiSi2层的厚度，从而降低告终漏电景象的发作率。
文档编号H01L21/768GK102024789SQ200910195839
公然日2011年4月20日 申请日期2009年9月17日 劣先权日2009年9月17日
缔造者宋兴华, 李志超, 林保璋, 林艺辉, 陈亮 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
