JP2792088B2 - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JP2792088B2 JP2792088B2 JP1085937A JP8593789A JP2792088B2 JP 2792088 B2 JP2792088 B2 JP 2792088B2 JP 1085937 A JP1085937 A JP 1085937A JP 8593789 A JP8593789 A JP 8593789A JP 2792088 B2 JP2792088 B2 JP 2792088B2
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体装置における配線の構造に関する。
［従来の技術］ 従来の半導体装置では、一般にその配線はアルミニウ
ム合金でできており、配線パターンを形成する場合に
は、第３図（ａ），（ｂ）に示すように、絶縁膜302上
に形成されたアルミニウム合金303上にフォトリソ技術
により、フォトレジストパターン305を形成していた。
ム合金でできており、配線パターンを形成する場合に
は、第３図（ａ），（ｂ）に示すように、絶縁膜302上
に形成されたアルミニウム合金303上にフォトリソ技術
により、フォトレジストパターン305を形成していた。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前述の従来技術では、アルミニウム合
金303表面が鏡面上になっているため光306の反射が強く
なり、さらにアルミニウム合金303表面は平坦ではなく
数多くの凹凸があるため、微細化するにともない、フォ
ト工程における露光の際に、光306がアルミニウム合金3
03表面で乱反射し、必要な領域以外のフォトレジストま
で感光してしまい、フォトレジストの形状が変形するな
どして、設計通りのパターンの形成することが困難にな
ってきていた。
金303表面が鏡面上になっているため光306の反射が強く
なり、さらにアルミニウム合金303表面は平坦ではなく
数多くの凹凸があるため、微細化するにともない、フォ
ト工程における露光の際に、光306がアルミニウム合金3
03表面で乱反射し、必要な領域以外のフォトレジストま
で感光してしまい、フォトレジストの形状が変形するな
どして、設計通りのパターンの形成することが困難にな
ってきていた。
本発明は、このような課題を解決するもので、その目
的とするところは、アルミニウム合金上に光対する反射
の小さい高融点金属あるいは高融点金属化合物を形成す
ることにより、凹凸のある基板上に微細な配線パターン
を形成する際においても、設計通りのパターンを形成す
ることを容易にできる構造の配線を提供するところにあ
る。
的とするところは、アルミニウム合金上に光対する反射
の小さい高融点金属あるいは高融点金属化合物を形成す
ることにより、凹凸のある基板上に微細な配線パターン
を形成する際においても、設計通りのパターンを形成す
ることを容易にできる構造の配線を提供するところにあ
る。
［課題を解決するための手段］ 本発明の半導体装置は、アルミニウムあるいはアルミ
ニウム合金配線層と、前記アルミニウムあるいはアルミ
ニウム合金配線層上に設置された酸化アルミニウム膜
と、前記酸化アルミニウム膜上に設置された窒化チタン
膜あるいはチタンタングステン膜と、を有することを特
徴とする。
ニウム合金配線層と、前記アルミニウムあるいはアルミ
ニウム合金配線層上に設置された酸化アルミニウム膜
と、前記酸化アルミニウム膜上に設置された窒化チタン
膜あるいはチタンタングステン膜と、を有することを特
徴とする。
［実施例］ 第１図（ａ），（ｂ）は、本発明の半導体装置の一実
施例を示す主要断面図である。
施例を示す主要断面図である。
すなわち、絶縁膜102上に形成されたアルミニウム合
金103の上に酸化アルミニウム104を介して窒化チタン10
5を形成する。
金103の上に酸化アルミニウム104を介して窒化チタン10
5を形成する。
このときの酸化アルミニウム104はアルミニウム合金1
03を形成した後、いったん大気中で放置することにより
形成される自然酸化膜であり、その膜厚はせいぜい100
Åである。この酸化アルミニウムによりアルミニウム合
金表面を安定化させるとともに、窒化チタンと直接接触
することを防止し異種金属が直接接触することにより起
きる電池腐食を防止し耐食性の高い配線の形成を可能に
している。
03を形成した後、いったん大気中で放置することにより
形成される自然酸化膜であり、その膜厚はせいぜい100
Åである。この酸化アルミニウムによりアルミニウム合
金表面を安定化させるとともに、窒化チタンと直接接触
することを防止し異種金属が直接接触することにより起
きる電池腐食を防止し耐食性の高い配線の形成を可能に
している。
窒化チタン105の膜厚は、光の反射を防止するのに充
分な膜厚が必要である。窒化チタンの膜厚と光の反射効
果を調べたところ、第２図のようになった。すなわち、
フォトレジストの露光に使う波長の光に着目してみる
と、窒化チタンの膜厚を厚くしてゆくに従い、光の反射
率も低下していくけれども、窒化チタンの膜厚を300Å
以上になっても、光の反射率はそれ以上は小さくはなら
ない。第２図より、窒化チタンの膜厚は300Å以上あれ
ば良いことがわかる。
分な膜厚が必要である。窒化チタンの膜厚と光の反射効
果を調べたところ、第２図のようになった。すなわち、
フォトレジストの露光に使う波長の光に着目してみる
と、窒化チタンの膜厚を厚くしてゆくに従い、光の反射
率も低下していくけれども、窒化チタンの膜厚を300Å
以上になっても、光の反射率はそれ以上は小さくはなら
ない。第２図より、窒化チタンの膜厚は300Å以上あれ
ば良いことがわかる。
しかしながら、窒化チタンはアルミニウム合金に比べ
て比抵抗が高く、エッチングする場合にも困難が伴う上
に、配線を多層化する場合などには下層のアルミニウム
合金と上層のアルミニウム合金の間に窒化チタンがある
と接触抵抗が高くなる為に、この部分における窒化チタ
ンを除去する必要があるので、窒化チタンの膜厚は、そ
の表面での光の反射がフォト工程に悪影響を及ぼさない
範囲で、できるだけ薄い方が望ましい。また、窒化チタ
ンの膜厚が厚いと下層のアルミニウム合金に及ぼすスト
レスも大きくなるので、窒化チタンの膜厚は、アルミニ
ウム合金の膜厚の20％以下であることが望まれる。
て比抵抗が高く、エッチングする場合にも困難が伴う上
に、配線を多層化する場合などには下層のアルミニウム
合金と上層のアルミニウム合金の間に窒化チタンがある
と接触抵抗が高くなる為に、この部分における窒化チタ
ンを除去する必要があるので、窒化チタンの膜厚は、そ
の表面での光の反射がフォト工程に悪影響を及ぼさない
範囲で、できるだけ薄い方が望ましい。また、窒化チタ
ンの膜厚が厚いと下層のアルミニウム合金に及ぼすスト
レスも大きくなるので、窒化チタンの膜厚は、アルミニ
ウム合金の膜厚の20％以下であることが望まれる。
以上のことより、本実施例においては、窒化チタン10
5を400Å形成した。
5を400Å形成した。
このようにして、窒化チタン105を400Å形成すること
により、配線層表面での光の反射は、第２図からもわか
るように、アルミニウム合金のみの場合と比べて、15％
程度に低減でき、フォト工程での露光の場合において
も、配線層表面で光107の反射はほとんど起こらず、フ
ォトレジスト106の変形も起きないために、設計通りの
配線パターンの形成が容易にできるようになった。
により、配線層表面での光の反射は、第２図からもわか
るように、アルミニウム合金のみの場合と比べて、15％
程度に低減でき、フォト工程での露光の場合において
も、配線層表面で光107の反射はほとんど起こらず、フ
ォトレジスト106の変形も起きないために、設計通りの
配線パターンの形成が容易にできるようになった。
さらに、付随効果として、アルミニウム合金103表面
に酸化アルミニウム104を介して窒化チタン105を形成す
ることにより、後工程においてアルミニウム合金103に
熱がかかった場合等においても、アルミニウム合金103
表面に、いわゆる“ヒルロック”による異常突起が発生
するのを防止するとともに、電流ストレスや機械ストレ
スに対する耐性も向上させるため、アルミニウム合金10
3がマイグレーションを起こして断線する確率を低下さ
せることができ、これらのに起因する不良をほとんど無
くすことができるようになった。
に酸化アルミニウム104を介して窒化チタン105を形成す
ることにより、後工程においてアルミニウム合金103に
熱がかかった場合等においても、アルミニウム合金103
表面に、いわゆる“ヒルロック”による異常突起が発生
するのを防止するとともに、電流ストレスや機械ストレ
スに対する耐性も向上させるため、アルミニウム合金10
3がマイグレーションを起こして断線する確率を低下さ
せることができ、これらのに起因する不良をほとんど無
くすことができるようになった。
なお、本実施例では、主配線材としてアルミニウム合
金を用いているが、純アルミニウムを用いても同様の効
果が得られる。
金を用いているが、純アルミニウムを用いても同様の効
果が得られる。
また、酸化アルミニウムはアルミニウム合金を大気中
で放置することにより自然に形成しているが、水中で放
置することにより形成してもよい。
で放置することにより自然に形成しているが、水中で放
置することにより形成してもよい。
珪化物以外の化合物としては、チタンタングステン
（TiW）使っても、窒化チタンを使った場合と同様な効
果が得られる。
（TiW）使っても、窒化チタンを使った場合と同様な効
果が得られる。
さらに、本実施例によれば、アルミニウム合金上に窒
化チタンあるいはチタンタングステンを形成することに
より、配線層表面での光の反射を低下させ、またその膜
厚もエッチングするときに困難とならない程度の膜厚で
あるので、設計通りの配線パターンの形成を容易に行な
えるようにするとともに、アルミニウム合金と窒化チタ
ンあるいはチタンタングステンとの間には酸化アルミニ
ウムが存在しているために、得られた配線の耐腐蝕性も
向上している。さらに後工程の配線上に形成された絶縁
膜に開口する場合においても、酸化アルミニウムと窒化
チタンの膜厚の合計がせいぜい500Åと薄いため容易に
除去でき、この部分において導通をとろうとする場合に
おいても接触抵抗を増加させることがないため、信頼性
の高いICを高歩留まりで製造できるようになった。
化チタンあるいはチタンタングステンを形成することに
より、配線層表面での光の反射を低下させ、またその膜
厚もエッチングするときに困難とならない程度の膜厚で
あるので、設計通りの配線パターンの形成を容易に行な
えるようにするとともに、アルミニウム合金と窒化チタ
ンあるいはチタンタングステンとの間には酸化アルミニ
ウムが存在しているために、得られた配線の耐腐蝕性も
向上している。さらに後工程の配線上に形成された絶縁
膜に開口する場合においても、酸化アルミニウムと窒化
チタンの膜厚の合計がせいぜい500Åと薄いため容易に
除去でき、この部分において導通をとろうとする場合に
おいても接触抵抗を増加させることがないため、信頼性
の高いICを高歩留まりで製造できるようになった。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の構成によれば、アルミニ
ウムあるいはアルミニウム合金配線層上に反射防止膜と
して窒化チタンあるいはチタンタングステン膜を設置し
たので、配線層表面での光の反射を低下することができ
るとともに、アルミニウムあるいはアルミニウム合金配
線層と、窒化チタンあるいはチタンタングステンとの間
に酸化アルミニウムを介在させたので、配線の耐腐蝕性
を向上させることができる。
ウムあるいはアルミニウム合金配線層上に反射防止膜と
して窒化チタンあるいはチタンタングステン膜を設置し
たので、配線層表面での光の反射を低下することができ
るとともに、アルミニウムあるいはアルミニウム合金配
線層と、窒化チタンあるいはチタンタングステンとの間
に酸化アルミニウムを介在させたので、配線の耐腐蝕性
を向上させることができる。
第１図（ａ）、（ｂ）は、本発明の半導体装置の一実施
例を示す主要断面図。 第２図は、窒化チタンの膜厚と光の反射率の関係を示す
グラフ。 第３図（ａ）、（ｂ）は、従来の半導体装置の配線を示
す主要断面図。 101,301……シリコン基板 102,302……絶縁膜 103,303……アルミニウム合金 104……酸化アルミニウム 105……窒化チタン 106,305……フォトレジスト 107,306……光線
例を示す主要断面図。 第２図は、窒化チタンの膜厚と光の反射率の関係を示す
グラフ。 第３図（ａ）、（ｂ）は、従来の半導体装置の配線を示
す主要断面図。 101,301……シリコン基板 102,302……絶縁膜 103,303……アルミニウム合金 104……酸化アルミニウム 105……窒化チタン 106,305……フォトレジスト 107,306……光線
Claims (1)
- 【請求項１】アルミニウムあるいはアルミニウム合金配
線層と、 前記アルミニウムあるいはアルミニウム合金配線層上に
設置された酸化アルミニウム膜と、 前記酸化アルミニウム膜上に設置された窒化チタン膜あ
るいはチタンタングステン膜と、 を有することを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1085937A JP2792088B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1085937A JP2792088B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02264433A JPH02264433A (ja) | 1990-10-29 |
| JP2792088B2 true JP2792088B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=13872676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1085937A Expired - Fee Related JP2792088B2 (ja) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2792088B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2811131B2 (ja) * | 1991-04-26 | 1998-10-15 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置の配線接続構造およびその製造方法 |
| DE112018008193T5 (de) * | 2018-12-05 | 2021-10-14 | Mitsubishi Electric Corporation | Halbleitereinheit und verfahren zur herstellung einer halbleitereinheit |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60153146A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-12 | Hitachi Ltd | 半導体装置のアルミニウム配線 |
| JPS6347951A (ja) * | 1986-08-18 | 1988-02-29 | Nec Corp | 半導体装置の製造方法 |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP1085937A patent/JP2792088B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02264433A (ja) | 1990-10-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |