[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

本申请要求享有韩国专利申请No.10-2006-0083921(申请日为2006年8月31)在35U.S.C.119下的优先权，在此引入其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种半导体器件及其制造方法，并且尤其涉及一种通过防止形成小丘而具有改善的可靠性的半导体器件及其制造方法。

背景技术

半导体器件的电气线路可通过使用溅射方法在衬底的上面和/或上方沉积具有相对低电阻的Al-Cu层并且使用光刻工艺形成图案而形成。

如图1所例示的，半导体器件可以具有相对高反射率(例如200％或更高)的Al-Cu层1。当对Al-Cu层1执行光刻工艺时，相对高的反射率可致使紫外(UV)光产生从Al-Cu层1的表面漫反射的现象。为了防止或者减少这种现象的发生，可在Al-Cu层1的上面和/或上方形成具有特定厚度的氮化钛(TiN)层5。TiN层5可以用作抗反射涂(anti-reflection coating，ARC)层，其可降低Al-Cu层1的反射率。

尽管使用TiN层5作为ARC层可以防止或者减少UV光从Al-Cu层1的表面漫反射的发生，但该层的使用也会产生一些不期望的效果。如图2所例示的，提供由氮化钛组成的ARC层会导致在刻蚀之后在金属图案的表面上形成小丘(hillock)H。所述小丘H可能由于Al-Cu层1和TiN层5之间的应力作用而形成。在Al-Cu层的表面上形成小丘H可能是不期望的，原因在于其降低了电迁移(EM)、减小了Al-Cu层1的厚度并且减小了半导体器件上金属图案的长度。因此，小丘H的生长会具有降低半导体器件的整体可靠性的影响。

如图3所例示的，一种减小Al-Cu层1和TiN层5之间界面处的应力的方法是在该界面处形成钛(Ti)层3。然而，如图4所例示的，该方法导致Ti层和Al-Cu层1之间的扩散。所述扩散生成铝化钛(TiAl₃)，其将减小局部区域的Al-Cu层1的体积，并因此会导致在Al-Cu层1的表面上形成小丘H。

发明内容

本发明的实施方式涉及一种半导体器件，其包括在衬底的上面和/或上方形成的导电层；在该导电层上方形成的抗反射涂层；以及在该抗反射涂层和该导电层之间插入的抗扩散层。

本发明的实施方式还涉及一种制造半导体的方法，该方法包括以下步骤的至少其中之一：在半导体衬底的上面和/或上方形成导电层；在该导电层的上面和/或上方形成抗扩散层；以及在该抗扩散层的上面和/或上方形成抗反射涂层。本发明的实施方式可通过防止形成小丘而改善半导体器件的可靠性，其中抗扩散层不与导电层相互作用。

附图说明

图1到图4例示了一种形成半导体器件的方法；

图5到图9例示了根据本发明实施方式的一种形成半导体器件的方法。

具体实施方式

如图5所例示的，根据本发明实施方式的半导体器件包括在半导体衬底的上面和/或上方形成的导电层11。在该实施方式中，导电层11可包括可使用光刻工艺形成的诸如Al-Cu的金属图案。为了减小导电层11表面上UV光的高反射率，可以在导电层11的上面和/或上方形成独立的抗反射涂(ARC)层13和15。可以在导电层11和ARC层13、15之间形成抗扩散层20以防止导电层11和ARC层13、15之间的扩散。

根据本发明的实施方式，ARC层13和15可具有层叠的结构设置，其包括直接在抗扩散层20的上面和/或上方形成的下ARC层13或第一ARC层13以及直接在第一ARC层13的上面和/或上方形成的上ARC层15或第二ARC层15。在该实施方式中，第一ARC层13可由钛(Ti)组成，而第二ARC层15可由氮化钛(TiN)组成。该层叠的Ti/TiN设置会为半导体器件带来有利的性质。例如，直接在Al-Cu层11的上面和/或上方形成TiN层15可能会由于TiN层15和Al-Cu层11之间的应力差而在Al-Cu层11的表面上形成不期望的小丘。然而，在TiN层15和Al-Cu层11之间插入Ti层13可防止所述小丘的形成，并因此可增加该半导体器件的可靠性。

根据该实施方式，抗扩散层20插入在Ti层13和Al-Cu层11之间。抗扩散层20可以使用各种材料形成。然而，为了方便制造工艺，抗扩散层20可以包括氮化铝(AlN)，其通过使Al-Cu层11的表面氮化以形成具有约10埃到约20埃之间的厚度的氮化铝层而形成。