(57)【要約】【課題】集積回路素子の電気的接続構造物の形成方法を提供する。【解決手段】半導体基板１００上に第１絶縁層２００を形成し、第１絶縁層に開口を形成する。開口の側壁を不均一の窒素濃度を有する窒化第１金属層３１２でライニングする。開口の内部に導電パターン４１０が形成される。導電パターンと窒化第１金属層との間に第２金属窒化膜３２０が形成される。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１金属層で第１絶縁層に形成された開口をライニングする段階と、
前記開口の上側部と隣接するように延長する前記第１金属層の一部を前記開口の下側部と隣接するように延長する前記第１金属層の一部より相対的に高い窒素濃度を有する窒化第１金属層に選択的に変換する段階と、
前記窒化第１金属層上に第２金属窒化膜を形成する段階と、
前記第２金属窒化膜上に導電層を形成して前記開口を埋め立てる段階と、
前記第１絶縁層が露出するように十分な期間、前記導電層を平坦化して前記開口の内部に前記第２金属窒化膜及び前記窒化第１金属層だけ離隔した導電パターンを形成する段階と、を含むことを特徴とする集積回路素子の製造方法。
【請求項２】
前記選択的変換段階は、前記第１金属層を窒素プラズマに露出する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項３】
前記選択的変換段階は、前記第１金属層を不均一にバイアスさせかつ金属プラズマに露出して前記窒化第１金属層の窒素濃度を不均一に形成する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項４】
前記窒素プラズマは、０．１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの圧力範囲と３００℃〜７００℃の温度範囲で形成されることを特徴とする請求項３に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項５】
前記選択的変換段階は、５００℃〜９５０℃の温度範囲を有する窒素雰囲気下で、前記第１金属層を熱処理する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項６】
前記第２金属窒化膜を形成する段階は、前記窒化第１金属層の上部に原子層蒸着工程によって前記第２金属窒化膜を蒸着する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項７】
前記第２金属窒化膜は、３０Å〜４００Åの厚さまで形成され、前記第１金属層は２０Å〜１００Åの厚さまで形成されることを特徴とする請求項６に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項８】
前記導電層を形成する段階は、タングステン、銅、及びアルミニウムからなる群より選択されたいずれかを化学気相蒸着工程を用いて蒸着する段階を含むことを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項９】
前記第１絶縁層の前記開口を前記第１金属層でライニングする段階は、イオン化した金属プラズマ工程によって行われることを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項１０】
前記第１絶縁層の前記開口を前記第１金属層でライニングする段階は、原子層蒸着工程によって行われることを特徴とする請求項１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項１１】
第１金属層で第１絶縁層に形成された開口をライニングする段階と、
前記開口の上側部と隣接するように延長する前記第１金属層の一部を窒化第１金属層に選択的に変換する段階と、
前記窒化第１金属層上に第２金属窒化膜を形成する段階と、
前記第２金属窒化膜上に導電層を形成して前記開口を埋め立てる段階と、
前記第１絶縁層が露出するように十分な期間、前記導電層を平坦化して前記開口の内部に前記第２金属窒化膜及び前記窒化第１金属層だけ離隔した導電パターンを形成する段階と、を含むことを特徴とする集積回路素子の製造方法。
【請求項１２】
前記選択的変換段階は、前記第１金属層を窒素プラズマに露出する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項１３】
前記選択的変換段階は、前記第１金属層を不均一にバイアスしかつ金属プラズマに露出して前記窒化第１金属層の窒素濃度を不均一に形成する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項１４】
前記窒素プラズマは、０．１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの圧力範囲と３００℃〜７００℃の温度範囲で形成されることを特徴とする請求項１３に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項１５】
前記選択的変換段階は、５００℃〜９５０℃の温度範囲を有する窒素雰囲気下で前記第１金属層を熱処理する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項１６】
前記第２金属窒化膜を形成する段階は、前記窒化第１金属層の上部に原子層蒸着工程によって前記第２金属窒化膜を蒸着する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項１７】
前記第２金属窒化膜は３０Å〜４００Åの厚さまで形成され、前記第１金属層は２０Å〜１００Åの厚さまで形成されることを特徴とする請求項１６に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項１８】
前記導電層を形成する段階は、タングステン、銅、及びアルミニウムからなる群より選択されたいずれかを化学気相蒸着工程を用いて蒸着する段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第１絶縁層の前記開口を前記第１金属層でライニングする段階は、イオン化した金属プラズマ工程によって行われることを特徴とする請求項１１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項２０】
前記第１絶縁層の前記開口を前記第１金属層でライニングする段階は、原子層蒸着工程によって行われることを特徴とする請求項１１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項２１】
開口を具備する半導体基板上に第１絶縁層を形成する段階と、
前記開口の側壁を不均一の窒素濃度を有する窒化第１金属層でライニングする段階と、
前記開口の内部に導電パターンを形成する段階と、
前記導電パターンと前記窒化第１金属層との間に第２金属窒化膜を形成する段階と、を含むことを特徴とする集積回路素子の製造方法。
【請求項２２】
前記窒化第１金属層の不均一の窒素濃度は、前記側壁の下部よりは上部で相対的に大きく形成されることを特徴とする請求項２１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項２３】
前記第１絶縁層上に上部接続構造物を形成する段階と、
前記基板を切断して複数の半導体チップを形成する段階と、
前記複数のチップをパッケージングする段階と、を更に含むことを特徴とする請求項２１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項２４】
前記窒化第１金属層の不均一の窒素濃度は前記窒化第１金属層が前記開口の下部で小さい抵抗を有し、前記開口の上部で大きい抵抗を有するようにすることを特徴とする請求項２１に記載の集積回路素子の製造方法。
【請求項２５】
半導体基板と、
前記基板上に配置され、開口を具備する第１絶縁層と、
前記開口の側壁に沿ってライニングされ、不均一の窒素濃度を有する窒化第１金属層と、
前記開口に配置された導電パターンと、
前記導電パターンと前記窒化第１金属層との間に配置された第２金属窒化膜と、を含むことを特徴とする集積回路素子。
【請求項２６】
前記窒化第１金属層の不均一の窒素濃度は、前記側壁の下部よりは上部で相対的に大きく形成されることを特徴とする請求項２５に記載の集積回路素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は集積回路素子の製造方法にかかわり、より詳細には電気的接続構造物を具備する集積回路素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の集積回路素子の製造方法は、一般的に絶縁層内にコンタクトホールまたはビアホールを形成する段階、及び蒸着工程や平坦化工程を用いて前記コンタクトホールを導電性コンタクトプラグで埋め立てる段階を含む。ここで、前記コンタクトホールを前記コンタクトプラグで埋め立てる前に前記コンタクトホールの内側壁を障壁でライニングする段階を行うことが必要である。前記障壁層は、下部に配置される接着層（ｇｌｕｅ  ｌａｙｅｒ）と上部に配置される拡散防止層（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｌａｙｅｒ）の複合層で構成される。前記接着層は、前記コンタクトホールの内側壁と直接接触し、前記拡散防止層は前記接着層と直接接触する。一般的に前記接着層としてタングステン層を用い、前記拡散防止層としてタングステン窒化膜を用いる。
【０００３】
従来のコンタクトプラグの形成工程は、一般的に前記コンタクトホールの内部を埋め立てている金属層を化学機械的研磨（ＣＭＰ）する段階を含む。しかし、前記化学機械的研磨工程は、前記コンタクトホールの内部に形成された前記接着層をエッチバックすることができるスラリー層生物を用いて行われ、前記コンタクトホールの内側壁と前記コンタクトプラグとの間にボイドを形成するという問題点がある。前記ボイドは前記コンタクトプラグを電気的接続構造物で用いる集積回路素子の信頼性を低下させる原因となることが広く知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の目的は、コンタクトホールの内側壁とコンタクトプラグとの間のボイドを除去しうる集積回路素子の製造方法を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、コンタクトホールの内側壁とコンタクトプラグとの間のボイドを除去しうる集積回路素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するために本発明の一実施形態による集積回路素子の製造方法によると、第１金属層で第１絶縁層に形成された開口をライニングし、前記開口の上側部と隣接するように延長する前記第１金属層の一部を前記開口の下側部と隣接するように延長する前記第１金属層の一部より相対的に高い窒素濃度を有する窒化第１金属層に選択的に変換する。前記窒化第１金属層上に第２金属窒化膜を形成し、前記第２金属窒化膜上に導電層を形成して前記開口を埋め立てる。前記第１絶縁層が露出するように十分な期間、前記導電層を平坦化して前記開口の内部に前記第２金属窒化膜及び前記窒化第１金属層だけ離隔した導電パターンを形成する。
【０００７】
一実施形態によると、前記窒化第１金属層への選択的変換段階は、前記第１金属層を窒素プラズマに露出することによって行われる。例えば、前記第１金属層を不均一にバイアスさせかつ金属プラズマに露出して前記窒化第１金属層の窒素濃度を不均一に形成することができる。ここで、前記窒素プラズマは、０．１Ｔｏｒｒ〜５００Ｔｏｒｒの圧力範囲と２００℃〜７００℃の温度範囲で形成される。
前記窒化第１金属層への選択的変換段階は、２００℃〜９５０℃の温度範囲を有する窒素雰囲気下で、前記第１金属層を熱処理する段階によって行うこともできる。
【０００８】
一実施形態においては、前記第２金属窒化膜は、前記窒化第１金属層の上部に原子層蒸着工程によって前記第２金属窒化膜を蒸着することで形成することができる。ここで、前記第２金属窒化膜は、３０Å〜４００Åの厚さまで形成され、前記第１金属層は２０Å〜１００Åの厚さまで形成される。
【０００９】
一実施形態においては、前記導電層は、タングステン、銅、及びアルミニウムからなる群より選択されたいずれかを化学気相蒸着工程を用いて蒸着することで形成することができる。また、前記第１絶縁層の前記開口を前記第１金属層でライニングする段階は、イオン化した金属プラズマ工程または原子層蒸着（ａｔｏｍｉｃ  ｌａｙｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）工程によって行うことができる。
【発明の効果】
【００１０】
前述したような本発明によると、絶縁膜とコンタクトプラグとの間に位置する障壁層の上部は金属窒化物で構成され、下部は金属層及び金属窒化物で形成され、コンタクトプラグの接触抵抗を十部低く維持しかつ前記コンタクトプラグの形成のための平坦化工程にて前記障壁層が損傷することを防止することができる。したがって、コンタクトホールとコンタクトプラグとの間にボイドが生成されることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付する図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態によって集積回路を製造する方法を示すフローチャートである。
【００１３】
図１を参照すると、まずＮタイプ領域またはＰタイプ領域のような半導体領域を有する基板上にトランジスタ、センサー、ダイオード、抵抗体、及び論理ゲートなどのような半導体素子を形成する（段階Ｓ１２）。その後、前記基板上に絶縁層を形成し（段階Ｓ１４）、少なくとも一つの開口を有するように前記絶縁層をパターニングする（段階Ｓ１６）。前記開口の側壁に第１金属膜を形成し（段階Ｓ１８）、前記第１金属膜の一部を不均一の窒素濃度を有する窒化第１金属膜（ｎｉｔｒｉｆｉｅｄ  ｆｉｒｓｔ  ｍｅｔａｌ  ｌａｙｅｒ）に変形させる（段階Ｓ２０）。その後、前記窒化第１金属膜の上部に第２金属膜を形成する（段階Ｓ２２）。一実施例としては、前記第２金属膜は、窒化金属膜を含む。前記開口は、導電パターンで埋め立てられ（段階Ｓ２４）、前記導電パターンは前記開口の内側壁と前記第２金属膜及び窒化第１金属膜の厚さだけ離隔して配置される。その後、上部絶縁膜と配線パターン及び接続子のような接続構造物が前記絶縁層の上部に形成される（段階Ｓ２６）。そして、追加的な後続工程（ｂａｃｋ−ｅｎｄ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｓｔｅｐｓ）が行われ（段階Ｓ２８）、半導体ウエハのような前記基板を複数のチップに切断する（段階Ｓ３０）。前記複数のチップに対してそれぞれパッケージ工程を行い（段階Ｓ３２）、それぞれの集積回路素子に形成する。
【００１４】
図２ないし図９は、本発明の一実施形態による集積回路素子の製造方法を示す断面図である。特に、図２は、基板１００の上部に絶縁層２００を形成する段階を示す。前記基板１００は、シリコンウエハのような半導体基板であり、前記絶縁層２００は、少なくとも一つの誘電物質を含む。一実施例としては、前記絶縁層２００はＢＰＳＧ（ｂｏｒｏｎ−ｐｈｏｓｐｈｏ−ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）膜、ＰＳＧ（ｐｈｏｓｐｈｏ−ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ、ＰＳＧ）膜、ＦＳＧ（ｆｌｕｏｒｉｎａｔｅｄ  ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）膜、ＰＥ−ＴＥＯＳ（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ  ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ）膜、及びＵＳＧ（ｕｎｄｏｐｅｄ  ｓｉｌｉｃａｔｅ  ｇｌａｓｓ）膜を含む。前記絶縁層２００は、複数の誘電膜の複合層として形成することもできる。例えば、前記絶縁層２００は、高密度プラズマ酸化膜またはＵＳＧ膜に形成され、下部に位置する第１誘電膜及び前記ＰＥ−ＴＥＯＳ膜に形成され、上部に位置する第２誘電膜に構成することができる。一実施例としては、前記ＰＥ−ＴＥＯＳ膜、テトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）４）ガスおよび酸素（Ｏ２）またはオゾン（Ｏ３）ガスを用いたプラズマ増強気相蒸着（ｐｌａｓｍａ−ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＰＥＣＶＤ）工程を用いて形成することができる。
【００１５】
図３を参照すると、前記絶縁層にコンタクトホールのような開口２２０を形成するためのパターニング段階が行われる。前記第１開口２２０は、プラズマ乾式エッチング工程のような一般のパターニング方法を用いて形成される。前記第１開口２２０は、前記絶縁層２００を貫通するように延長され下部に位置する前記基板１００を露出する。他の実施例としては、前記基板の上部に配線層や導電プラグのような導電物質領域が形成され、前記開口を通じて前記導電物質領域の上部面を露出することができる。その後、第１金属層３１０が前記第１開口２２０を含む前記絶縁層２００の表面形状に沿って形成される。一実施例としては、前記第１金属層３１０は、タングステンチタニウム、コバルト、及びタンタルの少なくとも１つの金属を含み、約２０Å〜１００Åの厚さを有するように形成する。
【００１６】
図４を参照すると、前記第１金属層３１０は、前記第１開口２２０の内部に延長され、前記第１開口２２０の側壁と底面に沿って形成される。すなわち、第１金属層で第１絶縁層に形成された開口をライニングする。一実施例としては、前記第１金属層３１０はイオン金属プラズマ（ｉｏｎｉｚｅｄ  ｍｅｔａｌ  ｐｌａｓｍａ）工程や原子層蒸着（ａｔｏｍｉｃ  ｌａｙｅｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＡＬＤ）工程によって形成される。他の実施例としては、前記第１金属層３１０は、ＰＮＤ（ｐｕｌｓｅｄ  ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）工程、またはＣｙｃｌｉｃ  ＣＶＤ工程によって形成することができる。原子層蒸着工程を用いる場合には、図３に示したような構造物を原子層蒸着工程チャンバに供給する。前記第１金属層のソース成分を含む反応物質を還元物質およびパージガスとともに前記工程チャンバに供給する。ここで、前記工程チャンバは、約２５０℃〜５５０℃の温度と約０．１Ｔｏｒｒ〜３５０Ｔｏｒｒの圧力に調節される。望ましくは、前記工程チャンバは約３Ｔｏｒｒの圧力に調節される。前記反応物質は、ＷＦ６、ＷＣ１５、ＷＢｒ６、ＷＣｏ６、Ｗ（Ｃ２Ｈ２）６、Ｗ（ＰＦ３）６、Ｗ（ａｌｌｙ）４、（Ｃ２Ｈ５）ＷＨ２）、［ＣＨ３（Ｃ５Ｈ４）２］ＷＨ２、（Ｃ５Ｈ５）ＷＣｏ３（ＣＨ）３、Ｗ（ｂｕｔａｄｉｅｎｅ）３、Ｗ（ｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｋｅｔｏｎｅ）３、（Ｃ５Ｈ５）ＨＷＣｏ３、及び（Ｃ７Ｈ８）ＷＣｏ３のうち、少なくともいずれか一種を含む。前記還元物質は、Ｈ２、Ｓｉ２Ｈ６、Ｂ２Ｈ６、ＰＨ３、及びＳｉＨ４のうち、少なくともいずれか一種を含む。前記パージガスはＨｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ、及びＮ２のうち、少なくともいずれか一種を含む。
【００１７】
図５を参照すると、前記第１金属層に対して窒化処理（ｎｉｔｒｉｄａｔｉｏｎ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）を行う。前記窒化処理は、前記第１開口２２０の上部側壁に隣接して形成された前記第１金属層の一部を選択的に窒化して窒化第１金属層（ｎｉｔｒｉｆｉｅｄ  ｆｉｒｓｔ  ｍｅｔａｌ  ｌａｙｅｒ）３１２を形成する。前記窒化第１金属層３１２は、上部３１２ａ及び下部３１２ｂを含む。前記窒化第１金属層３１２の上部３１２ａは、下部３１２ｂより高い窒素濃度を有する。したがって、前記第１金属層３１２の下部３１２ｂは、上部３１２ａより低い抵抗を有する。一実施例でとしては、前記窒化処理は、Ｎ２、ＮＨ３、Ｎ２とＨ２との混合ガス、及びこれらの混合ガスのいずれが供給される工程チャンバにおいて、前記第１金属層３１２を窒素プラズマに露出させることによって行われる。前記窒素プラズマは、前記第１金属層３１２の下部３１２ｂよりは上部３１２ａに更に大きいバイアスをかけることによって、前記第１金属層３１２の上部３１２ａの方に更に加速することができる。一実施例としては、前記窒素プラズマは、約１７００ワットのパワーと約３００Ｖの電圧を通じて形成することができる。ここで、前記工程チャンバの内部は、約０．１Ｔｏｒｒ〜１０Ｔｏｒｒの圧力と約３００℃〜７００℃の温度を維持する。望ましくは、約３Ｔｏｒｒの圧力を維持する。他の実施例で、前記窒化処理は、約５００℃〜９５０℃の温度で窒素ガスを用いた熱処理工程によっても行うことができる。
【００１８】
図６を参照すると、第２金属窒化膜３２０が前記窒化第１金属層３１２上に形成され、複合層として形成された前記障壁金属層３００を形成する。一実施例としては、前記第２金属窒化膜３２０は、ＡＬＤ、ＰＮＤ（ｐｕｌｓｅｄ  ｎｕｃｌｅａｔｉｏｎ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはサイクリックＣＶＤ工程を通じて約３０Å〜４００Åの厚さに形成される。ＡＬＤ工程を用いる場合には、図５に示した構造物がＡＬＤ工程チャンバに供給される。
【００１９】
前記第１金属層のソース成分を含む反応物質を窒素（Ｎ２）やアンモニア（ＮＨ３）のような第２反応物質、還元物質、及びパージガスと共に前記工程チャンバに供給する。ここで、前記工程チャンバは、約２５０℃〜５５０℃の温度と約０．１Ｔｏｒｒ〜３５０Ｔｏｒｒの圧力とに調節される。望ましくは、前記工程チャンバは、約３Ｔｏｒｒの圧力に調節される。前記反応物質は、ＷＦ６、ＷＣ１５、ＷＢｒ６、ＷＣｏ６、Ｗ（Ｃ２Ｈ２）６、Ｗ（ＰＦ３）６、Ｗ（ａｌｌｙ）４、（Ｃ２Ｈ５）ＷＨ２、［ＣＨ３（Ｃ５Ｈ４）２］ＷＨ２、（Ｃ５Ｈ５）ＷＣｏ３（ＣＨ）３、Ｗ（ｂｕｔａｄｉｅｎｅ）３、Ｗ（ｍｅｔｈｙｌｖｉｎｙｌｋｅｔｏｎｅ）３、（Ｃ５Ｈ５）ＨＷＣｏ３、及び（Ｃ７Ｈ８）ＷＣｏ３のうち、少なくともいずれか一種を含む。前記還元物質は、Ｈ２、Ｓｉ２Ｈ６、Ｂ２Ｈ６、ＰＨ３、及びＳｉＨ４のうち、少なくともいずれか一種を含む。前記パージガスは、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘｅ、及びＮ２のうち、少なくともいずれか一種を含む。
【００２０】
前記第２金属窒化膜３２０が蒸着された後、前記第１開口２２０は、導電層（図７の４００）に埋め立てられる。図７に示したように、前記導電層４００は、前記第２金属窒化膜３２０上に十分な厚さを有するように形成され、前記第１開口２２０は、前記導電層４００に埋め立てられる。一実施形態で、化学気相蒸着工程が前記導電層４００を前記第２金属窒化膜３２０上に形成するために用いることができる。例えば、前記導電層４００は、タングステン、銅、アルミニウム、またはこれらの合金で形成することができる。その後、平坦化工程が行われ、前記導電層４００は、導電性プラグに機能する第１導電パターン４１０が形成される。特に、図８に示したように、化学機械的平坦化（ＣＭＰ）工程が前記導電層４００及び下部に位置する金属層に対して前記絶縁層２００を露出するに足りる期間行われ、障壁金属パターン３００ａを形成する。前記平坦化工程が進行される期間、前記窒化第１金属層３１２ａの上部に形成された相対的に高い濃度の窒素及び前記第２金属窒化膜３２０は、複合膜構造である前記障壁金属パターン（３００ａ）が研磨工程のためのスラリー組成物によって化学的にエッチング（ｅｔｃｈ−ｂａｃｋ）されることを防止する。これによって、前記第１開口２２０の側壁と前記導電プラグ４１０との間にボイドが形成されることを防止する。
【００２１】
図９を参照すると、層間絶縁膜５００が図８に示したような構造物を有する基板上に形成され、前記層間絶縁膜５００には第２開口５２０が形成される。図示したように、前記第２開口５２０は前記導電パターン４１０の上部面を開放する。一実施例としては、前記第２開口５２０の内部に金属配線パターンのような第２導電パターン６００がダマシン工程によって形成される。例えば、前記第２導電パターン６００は、銅パターまたはアルミニウムパターンなどで形成することができる。
【００２２】
一実施形態として、図９に示したような第２導電パターン６００を形成する段階は、前記第２開口５２０の内部に複合膜構造である障壁金属パターンを形成した後に進行することもある。特に図１０に示したように、図４ないし図８を参照して説明したような段階を繰り返して前記第２開口５２０の側壁と下部に位置する前記第１導電パターン４１０の上部面に沿って複合膜構造の障壁金属パターンを形成することができる。前記複合膜構造の障壁金属パターンは、不均一窒素濃度を有し、下部に位置する窒化金属パターン６１２と前記窒化金属パターン６１２上に形成された金属窒化膜６２０パターンを含む。前記第２導電パターン６００は、開口を更に含むことができる。以下では、開口が形成された第２導電パターン６００を６００’の図面符号を用いて開口の形成されていない前記第２導電パターン６００と区別する。開口を具備する前記第２導電パターン６００’は下部に位置する前記第１導電パターン４１０なしに形成することができ、メモリ装置のような多くの半導体素子に用いることができる。例えば、開口を具備する前記第２導電パターン６００’は、ビットライン接続構造物、コラム選択ライン、及びその他の金属配線構造物に用いることができる。
【００２３】
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、集積回路の製造に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によって集積回路を製造する方法を示すフローチャートである。
【図２】本発明の一実施形態による集積回路素子の製造方法を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による集積回路素子の製造方法を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による集積回路素子の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による集積回路素子の製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による集積回路素子の製造方法を示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による集積回路素子の製造方法を示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による集積回路素子の製造方法を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による集積回路素子の製造方法を示す断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による集積回路素子を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１００    基板
２００    第１絶縁層
２２０    第１開口
３００ａ    障壁金属パターン
３１２    窒化第１金属層
３２０    第２金属窒化膜
４００    第１導電膜
４１０    第１導電パターン
５００    層間絶縁膜
５２０    第２開口
６００    第２導電パターン
６１２    窒化金属パターン
６２０    金属窒化膜パターン
【図１】
2008147675.tif 000003
【図２】
2008147675.tif 000004
【図３】
2008147675.tif 000005
【図４】
2008147675.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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