JP2673042B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2673042B2 JP2673042B2 JP29869490A JP29869490A JP2673042B2 JP 2673042 B2 JP2673042 B2 JP 2673042B2 JP 29869490 A JP29869490 A JP 29869490A JP 29869490 A JP29869490 A JP 29869490A JP 2673042 B2 JP2673042 B2 JP 2673042B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wiring layer
- aluminum wiring
- lower aluminum
- contact hole
- layer
- Prior art date
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、下層アルミ配線層と上層配線層とをコン
タクトホールを介して接続する半導体装置の製造方法に
関する。
タクトホールを介して接続する半導体装置の製造方法に
関する。
第2A図ないし第2C図はこの種の従来の半導体装置の製
造方法を示す断面工程図である。
造方法を示す断面工程図である。
半導体基板１上に素子（図示せず）を形成した後、こ
の素子を含む半導体基板１上に下地絶縁膜２を形成し、
その上に下層アルミ配線層３を形成する。下地絶縁膜２
は半導体基板１上に形成された素子と下層アルミ配線層
３との絶縁を行う。
の素子を含む半導体基板１上に下地絶縁膜２を形成し、
その上に下層アルミ配線層３を形成する。下地絶縁膜２
は半導体基板１上に形成された素子と下層アルミ配線層
３との絶縁を行う。
次に、下層配線層３上に全面に層間絶縁膜４を形成す
る。そして、写真製版技術によりパターニングされたフ
ォトレジストを層間絶縁膜４上に形成し、該フォトレジ
ストをマスクとし、ウェットまたはドライエッチングに
より層間絶縁膜４にエッチングを施すことによりコンタ
クトホール８を形成する。その後、フォトレジストを除
去すると第2A図に示すような断面構造の半導体装置が得
られる。コンタクトホール８を形成した際に、コンタク
トホール８を介して露出された下層アルミ配線層３の表
面には、フッ化物および酸素とアルミが反応してできた
表面変質層９が形成される。
る。そして、写真製版技術によりパターニングされたフ
ォトレジストを層間絶縁膜４上に形成し、該フォトレジ
ストをマスクとし、ウェットまたはドライエッチングに
より層間絶縁膜４にエッチングを施すことによりコンタ
クトホール８を形成する。その後、フォトレジストを除
去すると第2A図に示すような断面構造の半導体装置が得
られる。コンタクトホール８を形成した際に、コンタク
トホール８を介して露出された下層アルミ配線層３の表
面には、フッ化物および酸素とアルミが反応してできた
表面変質層９が形成される。
表面変質層９は、後に形成される上層アルミ配線層５
と下層アルミ配線層３の界面のコンタクト抵抗を増加さ
せる等の原因になるので除去する必要がある。そのた
め、第2B図に示すようにAr+7により表面変質層９にスパ
ッタエッチを施し、表面変質層９を除去する。
と下層アルミ配線層３の界面のコンタクト抵抗を増加さ
せる等の原因になるので除去する必要がある。そのた
め、第2B図に示すようにAr+7により表面変質層９にスパ
ッタエッチを施し、表面変質層９を除去する。
次に、コンタクトホール８を介して露出している下層
アルミ配線層３の表面層が酸化されないうちにスパッタ
法により層間絶縁膜４上にアルミ合金膜を形成する。そ
して、写真製版工程及びエッチング工程をへて、コンタ
クトホール８を介して下層アルミ配線層３と電気的に接
続される上層アルミ配線層５を形成すると第2C図のよう
な構造の半導体装置を得ることができる。ここで、Ar+7
によるスパッタエッチから上層アルミ配線層５の形成の
ためのアルミ合金膜のスパッタまでの工程を同一装置内
で行い、コンタクトホール８を介して露出されている下
層配線層３の表面が酸化されないようにしている。
アルミ配線層３の表面層が酸化されないうちにスパッタ
法により層間絶縁膜４上にアルミ合金膜を形成する。そ
して、写真製版工程及びエッチング工程をへて、コンタ
クトホール８を介して下層アルミ配線層３と電気的に接
続される上層アルミ配線層５を形成すると第2C図のよう
な構造の半導体装置を得ることができる。ここで、Ar+7
によるスパッタエッチから上層アルミ配線層５の形成の
ためのアルミ合金膜のスパッタまでの工程を同一装置内
で行い、コンタクトホール８を介して露出されている下
層配線層３の表面が酸化されないようにしている。
従来の半導体装置は以上のような工程で製造され、下
層アルミ配線層３の表面変質層９をAr+のスパッタエッ
チで除去しているので、スパッタエッチ時に生じた表面
変質層９の粒子がコンタクトホール８を介して露出して
いる下層アルミ配線層３の表面に再付着する。そのた
め、上層アルミ配線層５を形成した場合、下層アルミ配
線層３と上層アルミ配線層５との界面のミキシングが妨
げられ、コンタクト抵抗の増加やオープン不良（コンタ
クト抵抗の増加によりほぼ断線状態になること）および
信頼性が低下するという問題点があった。この発明は上
記のような問題点を解決するためになされたもので、コ
ンタクト抵抗が低く、オープン不良がなくかつ信頼性の
高い半導体装置を得ることができる半導体装置の製造方
法を得ることを目的とする。
層アルミ配線層３の表面変質層９をAr+のスパッタエッ
チで除去しているので、スパッタエッチ時に生じた表面
変質層９の粒子がコンタクトホール８を介して露出して
いる下層アルミ配線層３の表面に再付着する。そのた
め、上層アルミ配線層５を形成した場合、下層アルミ配
線層３と上層アルミ配線層５との界面のミキシングが妨
げられ、コンタクト抵抗の増加やオープン不良（コンタ
クト抵抗の増加によりほぼ断線状態になること）および
信頼性が低下するという問題点があった。この発明は上
記のような問題点を解決するためになされたもので、コ
ンタクト抵抗が低く、オープン不良がなくかつ信頼性の
高い半導体装置を得ることができる半導体装置の製造方
法を得ることを目的とする。
この発明に係る半導体装置の製造方法は、下層アルミ
配線層を備えた下地層を準備する工程と、前記下地層上
に、所定位置にコンタクトホールを有する層間絶縁膜を
形成する工程と、前記コンタクトホールを介して露出し
た前記下層アルミ配線層の表面にビームを選択的に照射
し、前記コンタクトホールを介して露出した前記下層ア
ルミ配線層の表面を局所的に加熱して蒸発させる工程
と、前記層間絶縁膜上に、前記コンタクトホールを介し
て前記下層アルミ配線層と電気的に接続するように上層
配線層を形成する工程とを備えている。
配線層を備えた下地層を準備する工程と、前記下地層上
に、所定位置にコンタクトホールを有する層間絶縁膜を
形成する工程と、前記コンタクトホールを介して露出し
た前記下層アルミ配線層の表面にビームを選択的に照射
し、前記コンタクトホールを介して露出した前記下層ア
ルミ配線層の表面を局所的に加熱して蒸発させる工程
と、前記層間絶縁膜上に、前記コンタクトホールを介し
て前記下層アルミ配線層と電気的に接続するように上層
配線層を形成する工程とを備えている。
この発明においては、コンタクトホールを介して露出
した下層アルミ配線層の表面にビームを選択的に照射
し、コンタクトホールを介して露出した下層アルミ配線
層の表面を局所的に加熱して蒸発させる工程を備えてい
るので、ビームにより加熱された下層アルミ配線層は蒸
発する。そのため、下層アルミ配線層表面に変質層が形
成されていても蒸発除去され、再付着しない。
した下層アルミ配線層の表面にビームを選択的に照射
し、コンタクトホールを介して露出した下層アルミ配線
層の表面を局所的に加熱して蒸発させる工程を備えてい
るので、ビームにより加熱された下層アルミ配線層は蒸
発する。そのため、下層アルミ配線層表面に変質層が形
成されていても蒸発除去され、再付着しない。
第1A図ないし第1C図はこの発明に係る半導体装置の製
造方法の一実施例を示す断面工程図である。従来と同様
の方法により、第1A図に示す断面構造を有する半導体装
置を得る。
造方法の一実施例を示す断面工程図である。従来と同様
の方法により、第1A図に示す断面構造を有する半導体装
置を得る。
次に、コンタクトホール８を介して露出している下層
アルミ配線層３に第1B図に示すように電子ビーム６によ
るアニール（電子ビームアニール）を施す。このとき、
下層アルミ配線層３の表面層数百オングストロームがア
ルミの融点（650℃）以上の温度になるように電子ビー
ム６のビーム電流とビームの加圧電圧を調整する。する
と、表面変質層９は蒸発し除去される。表面変質層９が
蒸発するので、従来のように下層アルミ配線層３に再付
着することはない。なお、ビームを用いることにより局
所的に加熱することが可能となる。また、数百オングス
トロームとしたのは、下層アルミ配線層３が蒸発してな
くならないようにするためである。
アルミ配線層３に第1B図に示すように電子ビーム６によ
るアニール（電子ビームアニール）を施す。このとき、
下層アルミ配線層３の表面層数百オングストロームがア
ルミの融点（650℃）以上の温度になるように電子ビー
ム６のビーム電流とビームの加圧電圧を調整する。する
と、表面変質層９は蒸発し除去される。表面変質層９が
蒸発するので、従来のように下層アルミ配線層３に再付
着することはない。なお、ビームを用いることにより局
所的に加熱することが可能となる。また、数百オングス
トロームとしたのは、下層アルミ配線層３が蒸発してな
くならないようにするためである。
次に、コンタクトホール８を介して露出している下層
アルミ配線層３の表面が酸化されないうちにスパッタ法
により層間絶縁膜４上にアルミ合金膜を形成する。そし
て、写真製版工程及びエッチング工程をへて、コンタク
トホール８を介して下層アルミ配線層３と電気的に接続
される上層アルミ配線層５を形成する。ここで電子ビー
ムアニールによる表面変質層除去から上層アルミ配線層
５の形成のためのアルミ合金膜のスパッタまで工程を同
一装置内で行い、コンタクトホール８を介して露出され
ている下層配線層３の表面が酸化されないようにしてい
る。
アルミ配線層３の表面が酸化されないうちにスパッタ法
により層間絶縁膜４上にアルミ合金膜を形成する。そし
て、写真製版工程及びエッチング工程をへて、コンタク
トホール８を介して下層アルミ配線層３と電気的に接続
される上層アルミ配線層５を形成する。ここで電子ビー
ムアニールによる表面変質層除去から上層アルミ配線層
５の形成のためのアルミ合金膜のスパッタまで工程を同
一装置内で行い、コンタクトホール８を介して露出され
ている下層配線層３の表面が酸化されないようにしてい
る。
この実施例によれば、表面変質層９に電子ビームアニ
ールを施すことにより、表面変質層９を蒸発除去するよ
うにしているので、従来のように表面変質層９が下層ア
ルミ配線層に再付着することがない。その結果、下層ア
ルミ配線層３と上層アルミ配線層５との界面でのミキシ
ングが妨げられず、コンタクト抵抗が低減されるととも
に信頼性が高くなり、かつオープン不良が生じなくな
る。
ールを施すことにより、表面変質層９を蒸発除去するよ
うにしているので、従来のように表面変質層９が下層ア
ルミ配線層に再付着することがない。その結果、下層ア
ルミ配線層３と上層アルミ配線層５との界面でのミキシ
ングが妨げられず、コンタクト抵抗が低減されるととも
に信頼性が高くなり、かつオープン不良が生じなくな
る。
なお、上記実施例では電子ビームアニールを用いた場
合について説明したが、その他のビームによるアニー
ル、例えばレーザービームアニール等を用いても上記実
施例と同様の効果を奏する。
合について説明したが、その他のビームによるアニー
ル、例えばレーザービームアニール等を用いても上記実
施例と同様の効果を奏する。
また、上記実施例では下層，上層配線ともアルミ配線
の場合について説明したが、上層配線はアルミ配線に限
定されない。
の場合について説明したが、上層配線はアルミ配線に限
定されない。
さらに上記実施例では下層アルミ配線層３の表面層数
百オングストロームを加熱する場合について説明した
が、表面変質層９が除去され、かつ下層アルミ配線層３
が配線として機能するような値であればいかなる値でも
よい。
百オングストロームを加熱する場合について説明した
が、表面変質層９が除去され、かつ下層アルミ配線層３
が配線として機能するような値であればいかなる値でも
よい。
以上のようにこの発明によれば、コンタクトホールを
介して露出した下層アルミ配線層の表面にビームを選択
的に照射し、コンタクトホールを介して露出した下層ア
ルミ配線層の表面を局所的に加熱して蒸発させる工程を
備えているので、ビームにより加熱された下層アルミ配
線層は蒸発する。そのため、下層アルミ配線層表面に変
質層が形成されいても蒸発除去され、再付着しない。そ
の結果、コンタクトホールを介して下層アルミ配線層と
上層配線層を電気的に接続した場合、これらの配線層の
界面のミキシングが妨げられることがなく、コンタクト
抵抗が低減し信頼性も向上するとともにオープン不良が
ないという効果がある。
介して露出した下層アルミ配線層の表面にビームを選択
的に照射し、コンタクトホールを介して露出した下層ア
ルミ配線層の表面を局所的に加熱して蒸発させる工程を
備えているので、ビームにより加熱された下層アルミ配
線層は蒸発する。そのため、下層アルミ配線層表面に変
質層が形成されいても蒸発除去され、再付着しない。そ
の結果、コンタクトホールを介して下層アルミ配線層と
上層配線層を電気的に接続した場合、これらの配線層の
界面のミキシングが妨げられることがなく、コンタクト
抵抗が低減し信頼性も向上するとともにオープン不良が
ないという効果がある。
第1A図ないし第1C図はこの発明に係る半導体装置の製造
方法を示す断面工程図、第2A図ないし第2C図は従来の半
導体装置の製造方法を示す断面工程図である。 図において、３は下層アルミ配線層、４は層間絶縁膜、
５は上層アルミ配線層、６は電子ビーム、８はコンタク
トホールである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
方法を示す断面工程図、第2A図ないし第2C図は従来の半
導体装置の製造方法を示す断面工程図である。 図において、３は下層アルミ配線層、４は層間絶縁膜、
５は上層アルミ配線層、６は電子ビーム、８はコンタク
トホールである。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】下層アルミ配線層を備えた下地層を準備す
る工程と、 前記下地層上に、所定位置にコンタクトホールを有する
層間絶縁膜を形成する工程と、 前記コンタクトホールを介して露出した前記下層アルミ
配線層の表面にビームを選択的に照射し、前記コンタク
トホールを介して露出した前記下層アルミ配線層の表面
を局所的に加熱して蒸発させる工程と、 前記層間絶縁膜上に、前記コンタクトホールを介して前
記下層アルミ配線層と電気的に接続するように上層配線
層を形成する工程とを備えた半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29869490A JP2673042B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29869490A JP2673042B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04171743A JPH04171743A (ja) | 1992-06-18 |
| JP2673042B2 true JP2673042B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=17863075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29869490A Expired - Lifetime JP2673042B2 (ja) | 1990-11-02 | 1990-11-02 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2673042B2 (ja) |
-
1990
- 1990-11-02 JP JP29869490A patent/JP2673042B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04171743A (ja) | 1992-06-18 |
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