[發明專利]形成半導體器件的方法

無效

• 申請號: 200710102284.5
• 申請日: 2007-05-09
• 公開（公告）號: CN101071769A
• 公開（公告）日: 2007-11-14
• 發明（設計）人: 金柱然;元皙俊;金洛煥;宋珉宇;金元洪;樸廷珉
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L21/283
• 分類號: H01L21/283;H01L21/3205;H01L21/768
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司
• 代理人: 韓明星;常桂珍

本申請要求于2006年5月10號在韓國知識產權局(KIPO)提交的第10-2006-0042078號韓國專利申請的優先權，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

示例性實施例涉及形成具有通過沉積工藝形成的導電金屬化合物層的半導體器件的方法。

背景技術

半導體器件可使用多種導電金屬化合物層。例如，氮化鈦(TiN)層可較有利，因為TiN相對來說是非反應性的。因此，可將TiN層用作金屬互連和絕緣層之間的阻擋層。也可將TiN層用作電容器的電極。

可利用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)工藝來形成TiN層。例如，可利用四二甲基胺鈦(TDMAT)作為金屬有機前驅物、氨(NH₃)作為氮源的MOCVD工藝形成TiN層。MOCVD工藝可使沉積能夠在相對較低的溫度下發生，因此減少或防止了相對熱敏感的裝置(例如MOS晶體管)的退化。另外，即使底層會具有相對較高的縱橫比，通過MOCVD形成的TiN層也可顯示出增強的臺階覆蓋。

然而，由于在MOCVD過程中使用了金屬有機前驅物，所以TiN層會含有相對大量的碳。因此，TiN層中的碳原子可與空氣中的氧原子反應，由此使TiN層退化。例如，TiN層中的碳原子與氧原子的反應會增加TiN層的電阻，從而導致半導體器件發生故障。

發明內容

示例性實施例提供了形成半導體器件的方法。該方法可包括利用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)工藝采用金屬有機前驅物在基底上形成第一導電金屬化合物層和/或利用物理氣相沉積(PVD)工藝在第一導電金屬化合物層上形成第二導電金屬化合物層。在第一導電金屬化合物層和第二導電金屬化合物層的形成的整個過程中，第一導電金屬化合物層和第二導電金屬化合物層可始終保持在低于大氣壓的壓力下。在第一導電金屬化合物層和第二導電金屬化合物層形成之后，第二導電金屬化合物層也可保護第一導電金屬化合物層，使其不暴露于空氣。

可在單個的沉積裝置中形成第一導電金屬化合物層和第二導電金屬化合物層。沉積裝置可包括傳送室、附著于傳送室的第二側的第一工藝/沉積室和附著于傳送室的第三側的第二工藝/沉積室。可分別在第一工藝室和第二工藝室中形成第一導電金屬化合物層和第二導電金屬化合物層。可通過傳送室將具有第一導電金屬化合物層的基底移動到第二工藝室中。傳送室可具有大約1大氣壓的壓力(大約760托)或者小于1大氣壓的壓力，當通過傳送室移動具有第一導電金屬化合物層的基底時，傳送室可具有大約0.1托的壓力或小于0.1托的壓力。

可在形成第二導電金屬化合物層之前，對第一導電金屬化合物層實施等離子體處理工藝。當實施等離子體處理工藝時，第一導電金屬化合物層可具有大約200-800的厚度，且可在大約750瓦或小于750瓦的功率下實施等離子體處理工藝。可在第一工藝室中利用原位工藝來實施等離子體處理工藝，且等離子體處理工藝可采用氫等離子體、氮等離子體或其組合。

在形成第一導電金屬化合物層之前，可在基底上提供下電極，并可在下電極上提供介電層。可在介電層上形成第一導電金屬化合物層，可在第一導電金屬化合物層上形成第二導電金屬化合物層。第一導電金屬化合物層和第二導電金屬化合物層可構成上電極。

下電極可具有圓柱形狀，第一導電金屬化合物層可附著于下電極的表面，而第二導電金屬化合物層則可填充由下電極的內壁包圍的空間。第一導電金屬化合物層和第二導電金屬化合物層可由相同的或不同的材料制成，這些材料可包括氮化鈦、氮化鉭、氮化鉿和/或氮化鋯。

附圖說明

可參照這里結合附圖的描述來進一步理解示例性實施例。在附圖中，為了清晰起見，會夸大層和區域的厚度。

圖1到圖4是示出了根據示例性實施例的形成半導體器件的方法的剖面圖。

圖5是示出了根據示例性實施例的用于形成第一導電金屬化合物層和第二導電金屬化合物層的沉積裝置的示意圖。

圖6是示出了根據示例性實施例的形成第一導電金屬化合物層和第二導電金屬化合物層的方法的工藝流程圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述示例性實施例。然而，示例性實施例可體現于不同的形式中，且不應被理解為限制于在此提出的例子。