JP2909598B2 - 半導体ウエハのＡｌ配線の形成方法 - Google Patents
半導体ウエハのＡｌ配線の形成方法Info
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- JP2909598B2 JP2909598B2 JP13840590A JP13840590A JP2909598B2 JP 2909598 B2 JP2909598 B2 JP 2909598B2 JP 13840590 A JP13840590 A JP 13840590A JP 13840590 A JP13840590 A JP 13840590A JP 2909598 B2 JP2909598 B2 JP 2909598B2
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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、半導体ウエハのAl配線の形成方法、特に、
後工程の熱処理によって生じるAlのヒロック（hillock;
突起）の成長を抑える方法に関する。
後工程の熱処理によって生じるAlのヒロック（hillock;
突起）の成長を抑える方法に関する。
半導体ウエハのAl配線では、Al膜形成後の後工程の熱
処理においてヒロックが生ずることがある。
処理においてヒロックが生ずることがある。
第２図は従来のAl配線で生じるヒロックの一例を示
す。図において１はフィールド酸化膜、２はAl膜であ
る。
す。図において１はフィールド酸化膜、２はAl膜であ
る。
ヒロックは、Al膜形成後の熱処理において、Al膜中の
応力を解放させるようにAl原子が動き、Al膜中の不純物
等を核にして周囲のAl原子が集まってできるものであ
る。
応力を解放させるようにAl原子が動き、Al膜中の不純物
等を核にして周囲のAl原子が集まってできるものであ
る。
Al粒界が大きい場合、Al原子の可動距離も大きくな
り、Alヒロックも大きくなる。したがって、Alヒロック
を小さくするには、Alの粒界を小さくすることも一つの
手段であり、pure AlよりAl−Si合金、Al−Si−Cu合金
の方が有利であることは一般に知られている。
り、Alヒロックも大きくなる。したがって、Alヒロック
を小さくするには、Alの粒界を小さくすることも一つの
手段であり、pure AlよりAl−Si合金、Al−Si−Cu合金
の方が有利であることは一般に知られている。
Al配線のヒロックは、特に、多層配線構造の場合、層
間絶縁の破壊につながるため、従来、Alヒロックの成長
の抑制が重要な課題となってきた。
間絶縁の破壊につながるため、従来、Alヒロックの成長
の抑制が重要な課題となってきた。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、Alヒロ
ックの成長を有効に抑制する方法を提供することを目的
とする。
ックの成長を有効に抑制する方法を提供することを目的
とする。
本発明のAl配線の形成方法は、Al配線膜の膜厚の約1/
2の位置に５〜10Åの厚さのポーラスな酸化Al薄層を設
けることにより、後工程の熱処理によって生じるAlのヒ
ロックの成長を抑制させるものである。
2の位置に５〜10Åの厚さのポーラスな酸化Al薄層を設
けることにより、後工程の熱処理によって生じるAlのヒ
ロックの成長を抑制させるものである。
第１図は本発明の方法によるAl配線で生じるヒロック
の一例を示す。図において１は第２図の同一符号と同一
または相当するもので、2aはAl配線膜厚の約1/2の膜厚
のAl層、３は５〜10Åの厚さのポーラスな酸化Al薄層、
2bはAl配線膜厚の約1/2の膜厚のAl層である。
の一例を示す。図において１は第２図の同一符号と同一
または相当するもので、2aはAl配線膜厚の約1/2の膜厚
のAl層、３は５〜10Åの厚さのポーラスな酸化Al薄層、
2bはAl配線膜厚の約1/2の膜厚のAl層である。
集積回路ウエハのAl配線層は、スパッタで形成する方
法が一般的である。
法が一般的である。
本発明では、２枚のマグネトロンスパッタターゲット
を具備し、No.1とNo.2のターゲットによるスパッタの中
間に400℃までウエハを加熱することができるヒータを
備えたスパッタ装置を用いる。
を具備し、No.1とNo.2のターゲットによるスパッタの中
間に400℃までウエハを加熱することができるヒータを
備えたスパッタ装置を用いる。
まず、No.1のターゲットにより、全体の約1/2の膜厚
のAl層2aを被着し、次に、ヒータにより温度を上げてウ
エハ周囲を300〜400℃のO2雰囲気とし、Al層2aの表面に
５〜10Åの厚さのポーラスな酸化Al薄層３を形成、続い
て、No.2のターゲットにより、酸化Al薄層３の上にAl層
2bを被着する。
のAl層2aを被着し、次に、ヒータにより温度を上げてウ
エハ周囲を300〜400℃のO2雰囲気とし、Al層2aの表面に
５〜10Åの厚さのポーラスな酸化Al薄層３を形成、続い
て、No.2のターゲットにより、酸化Al薄層３の上にAl層
2bを被着する。
Al膜の膜厚の約1/2の位置に設けた酸化Al薄層３によ
り、上下方向の粒界の成長が阻止され、粒界が小さく抑
えられ、熱処理におけるAlヒロックの成長が抑制され
る。
り、上下方向の粒界の成長が阻止され、粒界が小さく抑
えられ、熱処理におけるAlヒロックの成長が抑制され
る。
酸化Al薄層３は、完全な絶縁物にならず、ポーラスで
あり、上下Al層2a,2bの導通状態を保つことができ、Al
層2a,2bの抵抗率の増大はさけられないが、配線として
の使用には問題がない。
あり、上下Al層2a,2bの導通状態を保つことができ、Al
層2a,2bの抵抗率の増大はさけられないが、配線として
の使用には問題がない。
以上説明したように、本発明によると、Al配線におけ
るAlヒロックの成長が大幅に抑制され、多層配線構造に
おける層間絶縁の破壊による不良が減り、歩留り向上、
信頼性向上に寄与する効果が大である。
るAlヒロックの成長が大幅に抑制され、多層配線構造に
おける層間絶縁の破壊による不良が減り、歩留り向上、
信頼性向上に寄与する効果が大である。
第１図は本発明の方法によるAl配線で生じるヒロックの
一例を示す説明図、第２図は従来のAl配線で生じるヒロ
ックの一例を示す説明図である。 １……フィールド酸化膜、2,2a,2b……Al層、３……酸
化Al薄層。 なお図中同一符号は同一または相当するものを示す。
一例を示す説明図、第２図は従来のAl配線で生じるヒロ
ックの一例を示す説明図である。 １……フィールド酸化膜、2,2a,2b……Al層、３……酸
化Al薄層。 なお図中同一符号は同一または相当するものを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/3205 H01L 21/3213 H01L 21/768
Claims (1)
- 【請求項１】Al配線膜の膜厚の約1/2の位置に５〜10Å
の厚さのポーラスな酸化Al薄層を設けることにより、後
工程の熱処理によって生じるAlのヒロックの成長を抑制
させることを特徴とする半導体ウエハのAl配線の形成方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13840590A JP2909598B2 (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 半導体ウエハのＡｌ配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13840590A JP2909598B2 (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 半導体ウエハのＡｌ配線の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0433341A JPH0433341A (ja) | 1992-02-04 |
| JP2909598B2 true JP2909598B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=15221192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13840590A Expired - Fee Related JP2909598B2 (ja) | 1990-05-30 | 1990-05-30 | 半導体ウエハのＡｌ配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909598B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-30 JP JP13840590A patent/JP2909598B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0433341A (ja) | 1992-02-04 |
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Legal Events
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