专利名称：利用铝的防止铜扩散膜的形成方法
技术领域：
本发明涉及一种利用铝的防止铜扩散膜的形成方法，尤其是涉及CMP(chemical mechanical polishingCMP)工序过程中，在绝缘体上蒸镀(deposition)薄的第一铝膜后，使上述第一铝膜表面变形为以氮化铝(下面称为AlxNy)为基础的氮化膜，之后，在其上再蒸镀第二铝膜，并在上述第二铝膜上蒸镀铜来形成防止铜扩散膜的方法。
背景技术：
通常，在CMP工序过程中，实际上在半导体布线材料中利用铜(copper)来作为电传导率低以减少电阻电容(RC)延迟的金属化(metalization)材料。
这种铜经镶嵌(damascene)法蒸镀后经过CMP工序，图1a至图1b是图示通过电镀(electroplating)蒸镀(deposition)铜后进行CMP工序的过程的图，若形成绝缘体(dielectric)(S1)图案，则利用等离子体蒸镀(plasma deposition)，由钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)(S2)等覆盖防止铜膜后，用电镀法蒸镀铜(S3)后进行处理CMP工序过程。
但是，由于铜在半导体中利用的基本所有材料中，扩散系数高而变为使晶体管特性降低的主要原因，因此为了抑制了铜的扩散，研究使用了各种各样的防止扩散膜，另外，还存在因高集成化引起的金属间(metal)的间距(pitch)越减少金属线间的铜扩散等越引起必须考虑的泄漏(leakage)问题。
发明内容
本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种在绝缘体上蒸镀(deposition)薄的第一铝膜后，在所述第一铝膜表面上用NH3或N2进行等离子体处理(plasma treatment)，使所述第一铝膜表面变形为AlxNy基础的氮化膜，之后，在其上再蒸镀第二铝膜，并在所述第二铝膜上蒸镀铜来形成防止铜扩散膜的利用铝的防止铜扩散膜的形成方法。
为了实现上述目的，本发明中，利用铝的防止铜扩散膜的形成方法包括在绝缘体上蒸镀(deposition)薄的铝(Al)膜的第一阶段；在通过第一阶段蒸镀的铝膜表面上用NH3或N2进行等离子体处理(plasma treatment)，使所述铝膜的表面变形为AlxNy基础的氮化膜的第二阶段；在所述氮化膜表面上蒸镀铝(Al)膜的第三阶段；和在通过第三阶段蒸镀的表面膜上蒸镀铜(Cu)的第四阶段。
下面，根据从参照本发明最佳实施例的下述说明可明确以上本发明的目的和其它特征及优点。
图1是图示现有电镀蒸镀铜后进行CMP工序的过程的图；图2是图示本发明利用铝形成防止铜扩散膜进行CMP工序的过程的图。
具体实施例方式
下面，参照附图来详细说明本发明的实施例。
图2a至图2d是图示本发明利用铝形成防止铜扩散膜后进行CMP工序过程的图，该过程包括在绝缘体(S1)上蒸镀(deposition)薄的铝膜(Al)(S4)的过程；在上述铝膜(S4)表面上用NH3或N2进行等离子体处理(plasma treatment)，使上述铝膜(S4)的表面变形为AlxNy基础的氮化膜(S5)的过程；在变形为氮化膜的表面上蒸镀铝(Al)(S6)膜的过程；和在用铝膜(S7)蒸镀的表面膜上蒸镀铜(Cu)(S7)的过程。
以上述工序过程为基础，更详细说明本发明利用铝形成铜(Cu)防止扩散膜的过程。
首先，如图2a所示，在绝缘体(Dielectric)(S1)上蒸镀(deposition)薄的铝膜(Al)(S4)。在此，铝膜(S4)是通过溅射(sputtering)法或CVD(chemical vapordeposition)法蒸镀的小于100的薄膜。
接着，如图2b所示，在上述铝膜(S4)的表面上用NH3(S5)或N2进行等离子体处理(plasma treatment)并将上述铝膜(S4)的表面变形为AlxNy基础的氮化膜(S5)。
接着，如图2c所示，在上述氮化膜(S5)的表面上蒸镀铝(Al)(S6)膜。在此，上述铝(S6)膜是通过溅射(sputtering)法或CVD(chemical vapor deposition)法蒸镀的小于100的薄膜。
最后，如图2d所示，在蒸镀铝(S7)膜的表面膜上蒸镀铜(Cu)来形成防止铜扩散膜。
因此，本发明的效果在于通过在绝缘体上蒸镀(deposition)薄的铝膜后，在上述第一铝膜表面上用NH3或N2进行等离子体处理(plasma treatment)，使上述第一铝膜的表面变形为AlxNy基础的氮化膜，之后，在其上蒸镀第二铝膜并在上述第二铝膜表面上蒸镀铜(Cu)，由抑制铜的扩散解决高集成化引起的金属(metal)间的间距(pitch)越减少金属线间的铜扩散等越引起必须考虑的泄漏(leakage)问题。
上面通过实施例详细说明了本发明，但本发明不限于实施例，具有本发明所属技术领域基本常识的人员不脱离本发明的思想和精神就可修正或变更本发明。
权利要求
1.一种利用铝的防止铜扩散膜的方法，通过CMP(chemical mechanicalpolishingCMP)工序过程形成防止铜(Cu)扩散膜，其特征在于包括在绝缘体上蒸镀(deposition)薄的铝(Al)膜的第一阶段；在所述第一铝膜表面上用NH3进行等离子体处理(plasma treatment)，使所述第一铝膜的表面变形为氮化铝(AlxNy)基础的氮化膜的第二阶段；在所述氮化膜表面上蒸镀第二铝(Al)膜的第三阶段；和在所述第二铝(Al)膜表面上蒸镀铜(Cu)的第四阶段。
2.如权利要求1所述的利用铝的防止铜扩散膜的方法，其特征在于所述铝膜是通过溅射(sputtering)法或CVD(chemical vapor deposition)法蒸镀，为小于100的薄膜。
3.如权利要求1所述的利用铝的防止铜扩散膜的方法，其特征在于在通过所述第一阶段蒸镀的表面上用N2进行等离子体处理(plasma treatment)。
全文摘要
本发明提供一种利用铝的防止铜扩散膜的形成方法。本发明在绝缘体上蒸镀(deposition)薄的铝(Al)膜后，在上述铝膜表面上用NH
文档编号H01L21/28GK1430246SQ0212818
公开日2003年7月16日 申请日期2002年11月28日 优先权日2001年11月28日
发明者李载皙 申请人:东部电子株式会社