衬底表面平整化的方法 本发明涉及一种衬底表面平整化的方法和特别是一种衬底表面有高度差异的表面平整化的方法，而高度差异是由金属结构引起的，该方法由采用一种TEOS工艺使SiO2沉积来实现平整化。
在制造高集成度的电路时在布线平面上出现大的高度差异，它是由布置在衬底上的导线结构引起的。这种极端的形貌可能导致光刻工艺的困难，因为在光刻工艺中在分辨率和景深清晰度之间存在一个直接的关系。此外由于集成密度增加造成的印制导线间距的减小和在印制导线之间的高-宽比的增加变得愈加困难地用介电层将印制导线之间地空隙没有缩孔地填满。
众所周知，为了将这样的衬底表面上的不平度平整化，按照当代技术水平是将一种辅助层(牺牲层)离心涂敷在具有不平度的衬底表面上，也就是形貌不佳的介质。通过这个流动的被涂敷层的粘滞度和表面应力的相互作用形成一个与应用材料有关的或多或少的平的表面。这个表面然后通过各向同性的反刻蚀法转移到其下面的介质上，其中辅助层完全或大部分被刻蚀掉，也就是被牺牲了。
在另一种已知的方法中，平整化的材料在同样的离心涂敷以后保留在衬底上。这种方法作为Leaveon法是已知的。另一种已知的消除形貌差异的方法为了平整化采用介质表面的化学-机械抛光。在这种方法中表面的凸起点通过化学辅助，机械去除法被平整。这种方法作为CMP法是已知的(CMP=化学机械抛光)。
另一种已知的衬底表面不平度的平整化方法是建立在从正硅酸四乙酯(TEOS)中通过O3激活的SiO2选择性淀积基础上的。这种方法建立于上述淀积在不同特性表面上引起不同的淀积速率，也就是有选择的。为了达到平整化，层的组合应这样选择，在形貌凹处的水平面上淀积速率高于形貌凸处的平面。按照对不同平面上淀积速率不同决定的时间来调整水平面平衡，也就是平整化。
附图1表示一个普通的，优先使用的层结构。例如硅衬底10作为衬底，在其上有一个SiO2层12淀积在IC部件的上面。在由硅层10和SiO2层12构成的衬底上，安放了金属导线14。此时在金属导线14和SiO2层12之间可以安置一中间层16，例如它是由Ti或TiN构成的。在金属导线14上，它最好是由铝，铜或这类的合金，例如AlSiCu构成的，淀积一个TiN层18。金属导线14的侧边是，如果这个是由铝构成的，则取一级近似把它看作用Al2O3 20覆盖的铝。
然后上述类型的层结构经受一个TEOS工艺，通过它，如在附图2上所示，在衬底表面上析出一个SiO2层22。在技术上已知的TEOS工艺，在SiO2层12的表面和在金属导线14的TiN覆盖层18的表面上具有不同的淀积速率。也就是说，在SiO2层12上发生较快的淀积，而在TiN层18上发生较慢的淀积。
在上述的淀积中，金属导线14侧面的生长速率，也就是说在铝以及在Al2O3上的成长率与SiO2层12上的淀积速率相当。因此借助于TEOS工艺在金属导线14的棱上出现了一个选择性淀积如附图2上24所表示的凸耳，它破坏了按照淀积方法得到的衬底表面的平整度。
从上述的技术水平出发本发明的基础是，借助于TEOS工艺建立一种衬底表面平整化的方法，该衬底表面有由金属结构引起的高度差异，它与已知的方法相比有一个改善的平整度。
此任务是通过按照权利要求1的方法解决的。
本发明建立了一种方法，用于由金属结构引起高度差异的衬底表面的平整化，它具有以下步骤：将一个金属的钛化合物层淀积在金属结构的表面和侧面上；从一种硅的材料用O3激活的SiO2或SiOF淀积在具有金属结构的衬底表面上。
按照一优选的实施例本发明建立了对由金属结构引起高度差异的衬底表面平整化的一种方法，在其中一TiN层淀积到金属导线结构的表面和侧面。然后完成从正硅酸四乙酯(TEOS)中由O3激活的SiO2淀积在具有金属导线结构的衬底表面上。
本发明的方法特别适合于具有SiO2层的硅衬底的使用。在衬底上安排的印制导线例如借助等离子气相淀积法或化学淀积法由气相用TiN包封起来。通过用TiN覆盖印制导线该按照当代技术在金属导线边缘形成的起干扰作用的凸起，也就是说凸耳，能够被避免。
因此本发明通过借助TEOS工艺淀积介质(SiO2)建立一种平整化方法，它与使用TEOS工艺的已知的平整化方法比较，能提供更平的淀积层表面。此外这种新颖方法改善了无缩孔地填满最狭窄的间隙直到十分之一μm的范围。
本发明的进一步扩展在有关的权利要求中给出。
本发明的优选实施例在附图的基础上被详细地叙述在下面。它们表示：
附图1在实施已知的平整化方法前一个已知层结构的截面图；
附图2在实施已知的平整化方法后附图1的层结构的截面图；
附图3按照本发明的层结构的截面图；和
附图4SiO2层淀积后附图3的层结构。
下面借助附图3和4进一步说明本发明。
在附图3上表示了一个衬底100，它最好是一个硅衬底。在优选的实施例中淀积一SiO2层120。金属导线140在由衬底100和SiO2层120构成的结构上形成凸起。在优选的实施例中在金属导线140和SiO2层120之间安排了Ti或TiN层160。在金属导线140的上表面安排了TiN层180。到目前为止的结构符合在附图1上所表示的，并且展示出按照本发明的平整化方法的出发点。
按照本发明现在在金属导线140的侧面，也就是说金属结构的侧面，TiN200是这样淀积上去的，TiN覆盖层180和在金属导线140的侧面淀积的TiN基本上把金属导线包封住。侧面的TiN层200淀积例如可以用一种PVD法(物理气相淀积=溅射)或用一种气相的化学淀积法(CVD法)或用气相的各向同性的淀积方法和用各向异性的反刻蚀法实现。
随后实施已知的TEOS工艺，以便将SiO2层有选择地淀积在由衬底和由具有TiN层的金属导线形成的表面上。
这种淀积工艺相当于借助于正硅酸四乙酯(TEOS)在压力接近一个大气压和较高的臭氧流和高臭氧浓度情况下臭氧激活的SiO2淀积。为了实施SiO2和TiN的有选择的淀积，准确的工艺参数的调整在技术上是已知的。
附图4示出附图3在进行了TEOS工艺后的结构。如在附图4中看到的，在金属导线140的边缘上产生的被淀积的SiO2层220的凸起210与在附图2上表示的“凸耳”24比较明显地缩小了。这个结果的原理是，用于侧面层200的材料，在优选的实施例中为TiN，与SiO2层120比较导至较小的淀积速率。因而在侧面上的淀积，也就是说在金属导线140侧面的淀积减小了，这就导致附图2上表示的“凸耳”24的减小或去除。
此外在金属导线侧面的低淀积速率可能使印制导线之间的间隙，也就是说印制导线之间的距离小到0.2μm和导线高度与导线间距的侧面比(纵横比)达到6能够无缩孔地被填满。例如使用的衬底可以是任意的半导体衬底或陶瓷衬底，只要SiO2在衬底材料和TiN之间的选择性淀积是可能的。
本发明提供了一个平整化方法，它不需要附加的工序，例如反刻蚀或化学-机械抛光，就可以提供极其平整的衬底表面。因此这个简单的按照本发明的方法例如在制造高集成度的电路时有可能使成本降低。
在上述的实施例中在金属导线结构的表面和侧面淀积了TiN层。然而各种金属钛化合物层都是可以考虑的。最好的金属钛化合物层有TiN和/或TiON和/或TiW和/或TiC和/或TiCON。
在上述的实施例中从正硅酸四乙酯(TEOS)的一个O3激活的SiO2淀积在金属结构上。然而也可以采用其它的硅先驱级材料(siliziumvorstufe)或硅先驱体(Siliziumprekursor)，在其四个硅键之每一键上具有以下物质之一：H,F,CH3,C2H5,OH,OF,OCH3,OC2H5的硅化物算得上是这种硅先驱级材料。