JP3065899B2 - Ａｌ配線の形成方法 - Google Patents
Ａｌ配線の形成方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウムまたは
アルミニウムを主とする材料を用いて多層の配線を形成
する方法に関する。
アルミニウムを主とする材料を用いて多層の配線を形成
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の高集積化に伴い、配線も多
層化してきている。その一例として、一般的に以下のよ
うなＡｌ配線の方法が知られている。すなわち、半導体
ウエハ等の下地上に形成されたＡｌまたはＡｌを主とす
る材料で構成した第１層配線に、層間絶縁膜に形成され
ているスルーホールを介し、ＡｌまたはＡｌを主とする
材料で構成した第２層配線を接続することによりＡｌ配
線を形成し、以下、これを繰り返して積層していく方法
である。第１層配線上には、酸化防止の目的で例えばＴ
ｉＮ膜が設けられている。Ａｌの多層配線を形成する方
法は種々あるが、このうち、スルーホールの穴径の微細
化に対応できるように、化学気相成長法を用いてＡｌを
選択的に成長させてスルーホールを埋め込み、配線を形
成する方法が注目されている。この方法を用い、さら
に、スルーホールおよびこれと接続されている第１、第
２層配線間での接触抵抗を低減させるため、文献：Char
acterization of Direst-Contact Via Plug Formed by
Use of Selective Al-CVD,Extended Astracts of the 1
993 International Conference on Solid State Device
s and Materials,Makuhari,pp180-182に開示されている
ように、スルーホールにおいてＡｌを選択成長させる前
に、塩素ガス（具体的にはＢＣｌ3 ）によるドライエッ
チングを行って、スルーホールの底のＴｉＮ膜および第
１層配線のＡｌ上に形成されたアルミナを取り除き、然
る後Ａｌを選択成長させる方法が提案されている。
層化してきている。その一例として、一般的に以下のよ
うなＡｌ配線の方法が知られている。すなわち、半導体
ウエハ等の下地上に形成されたＡｌまたはＡｌを主とす
る材料で構成した第１層配線に、層間絶縁膜に形成され
ているスルーホールを介し、ＡｌまたはＡｌを主とする
材料で構成した第２層配線を接続することによりＡｌ配
線を形成し、以下、これを繰り返して積層していく方法
である。第１層配線上には、酸化防止の目的で例えばＴ
ｉＮ膜が設けられている。Ａｌの多層配線を形成する方
法は種々あるが、このうち、スルーホールの穴径の微細
化に対応できるように、化学気相成長法を用いてＡｌを
選択的に成長させてスルーホールを埋め込み、配線を形
成する方法が注目されている。この方法を用い、さら
に、スルーホールおよびこれと接続されている第１、第
２層配線間での接触抵抗を低減させるため、文献：Char
acterization of Direst-Contact Via Plug Formed by
Use of Selective Al-CVD,Extended Astracts of the 1
993 International Conference on Solid State Device
s and Materials,Makuhari,pp180-182に開示されている
ように、スルーホールにおいてＡｌを選択成長させる前
に、塩素ガス（具体的にはＢＣｌ3 ）によるドライエッ
チングを行って、スルーホールの底のＴｉＮ膜および第
１層配線のＡｌ上に形成されたアルミナを取り除き、然
る後Ａｌを選択成長させる方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記文
献に開示のＡｌ配線の形成方法では、第１層配線のＡｌ
上に塩素が残存する。しかも、その後試料（これらの処
理を施した下地）を処理室に真空搬送して、スルーホー
ル中にＡｌを選択成長させるので、第１層配線は、その
上に塩素が残存したままスルーホール中に形成されたＡ
ｌと接続されることになる。この結果、残存した塩素の
影響でＡｌが腐食するという新たな問題が生じる。
献に開示のＡｌ配線の形成方法では、第１層配線のＡｌ
上に塩素が残存する。しかも、その後試料（これらの処
理を施した下地）を処理室に真空搬送して、スルーホー
ル中にＡｌを選択成長させるので、第１層配線は、その
上に塩素が残存したままスルーホール中に形成されたＡ
ｌと接続されることになる。この結果、残存した塩素の
影響でＡｌが腐食するという新たな問題が生じる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このため、この発明によ
れば、以下の（１）〜（４）の工程を含むことを特徴と
する。
れば、以下の（１）〜（４）の工程を含むことを特徴と
する。
【０００５】（１）真空中で、下地上にアルミニウムま
たはアルミニウムを主とする材料で構成した第１層配線
を形成し、連続して、該第１層配線上にタングステン膜
を形成する。
たはアルミニウムを主とする材料で構成した第１層配線
を形成し、連続して、該第１層配線上にタングステン膜
を形成する。
【０００６】（２）前記タングステン膜上に層間絶縁膜
を形成し、その後、該層間絶縁膜にスルーホールを開口
し前記タングステン膜の一部を露出させる。
を形成し、その後、該層間絶縁膜にスルーホールを開口
し前記タングステン膜の一部を露出させる。
【０００７】（３）前記二工程を施した前記下地を処理
室に入れて、前記タングステン膜の前記露出部をＡｌに
対して不活性であるフッ素（Ｆ）系ガスを用いてドライ
エッチングし、該ドライエッチングにより前記第１層配
線の一部を露出させ、しかる後連続して、前記スルーホ
ール内にアルミニウムまたはアルミニウムを主とする材
料による成長物を気相成長法により選択成長させる。
室に入れて、前記タングステン膜の前記露出部をＡｌに
対して不活性であるフッ素（Ｆ）系ガスを用いてドライ
エッチングし、該ドライエッチングにより前記第１層配
線の一部を露出させ、しかる後連続して、前記スルーホ
ール内にアルミニウムまたはアルミニウムを主とする材
料による成長物を気相成長法により選択成長させる。
【０００８】（４）前記層間絶縁膜上に、前記成長物と
接続するように配置される第２層配線であって、アルミ
ニウムまたはアルミニウムを主とする材料で構成した当
該第２層配線を形成する。
接続するように配置される第２層配線であって、アルミ
ニウムまたはアルミニウムを主とする材料で構成した当
該第２層配線を形成する。
【０００９】ここで、フッ素（Ｆ）系ガスは、Ａｌに対
して反応性が乏しいので、実質的にＡｌに対して不活性
であるとみなしうる。従って、以下この発明では、この
意味でＡｌに対して不活性であるという言葉を用いる。
なお、上述のフッ素（Ｆ）系ガスは、ＣＨＦ3、ＣＦ4ま
たはＳＦ6、あるいは、これらの混合ガスであるのがよ
い。
して反応性が乏しいので、実質的にＡｌに対して不活性
であるとみなしうる。従って、以下この発明では、この
意味でＡｌに対して不活性であるという言葉を用いる。
なお、上述のフッ素（Ｆ）系ガスは、ＣＨＦ3、ＣＦ4ま
たはＳＦ6、あるいは、これらの混合ガスであるのがよ
い。
【００１０】
【作用】上述したこの発明のＡｌ配線の形成方法によれ
ば、第１層配線を形成する工程およびこの第１層配線上
にタングステン膜を形成する工程を、この順に連続して
真空中で行う。このため、第１層配線上にアルミナが形
成されることがない。また、タングステン膜上に層間絶
縁膜を形成し、この層間絶縁膜にスルーホールを開口し
た後、処理室において、タングステン膜の露出部を、Ａ
ｌに対して不活性であるフッ素（Ｆ）系ガスを用いてド
ライエッチングし、これにより第１層配線の一部を露出
させる工程およびスルーホール内においてアルミニウム
またはアルミニウムを主とする材料による成長物を気相
成長法により選択成長させる工程を、この順に連続して
行う。このため、第１層配線表面は清浄な状態でこの上
に成長物が成長する。
ば、第１層配線を形成する工程およびこの第１層配線上
にタングステン膜を形成する工程を、この順に連続して
真空中で行う。このため、第１層配線上にアルミナが形
成されることがない。また、タングステン膜上に層間絶
縁膜を形成し、この層間絶縁膜にスルーホールを開口し
た後、処理室において、タングステン膜の露出部を、Ａ
ｌに対して不活性であるフッ素（Ｆ）系ガスを用いてド
ライエッチングし、これにより第１層配線の一部を露出
させる工程およびスルーホール内においてアルミニウム
またはアルミニウムを主とする材料による成長物を気相
成長法により選択成長させる工程を、この順に連続して
行う。このため、第１層配線表面は清浄な状態でこの上
に成長物が成長する。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明のＡｌ配線
の形成方法の実施例について説明をする。図１および図
２は、実施例のＡｌ配線形成工程中の主な工程での試料
の要部を表す断面図である。また、図３および図４は、
この発明の実施例に用いられた装置の概略的な平面図で
ある。各図は、発明が理解できる程度に各構成成分の寸
法、形状および配置関係等を概略的に示してある。ま
た、断面を表すハッチング等は一部分を除き省略してあ
る。なお、以下の説明中で述べる特定の使用材料や数値
的条件等は、この発明の範囲内の好適例にすぎず、した
がって、これら材料や条件等に限定されるものではな
い。
の形成方法の実施例について説明をする。図１および図
２は、実施例のＡｌ配線形成工程中の主な工程での試料
の要部を表す断面図である。また、図３および図４は、
この発明の実施例に用いられた装置の概略的な平面図で
ある。各図は、発明が理解できる程度に各構成成分の寸
法、形状および配置関係等を概略的に示してある。ま
た、断面を表すハッチング等は一部分を除き省略してあ
る。なお、以下の説明中で述べる特定の使用材料や数値
的条件等は、この発明の範囲内の好適例にすぎず、した
がって、これら材料や条件等に限定されるものではな
い。
【００１２】この発明は基本的に、下地上に形成された
アルミニウムまたはアルミニウムを主とする材料で構成
した第１層配線に、層間絶縁膜に形成されているスルー
ホールを介し、アルミニウムまたはアルミニウムを主と
する材料で構成した第２層配線を接続することによりＡ
ｌ配線を形成する方法において適用されるものである。
ここでいう下地とは、Ａｌの配線を形成したい種々のも
のとできる。また、ここで、アルミニウムを主とする材
料とは、ＣｕやＳｉ等を数％含んだＡｌ合金等、例えば
Ａｌ−Ｓｉ0.01、Ａｌ−Ｓｉ0.01−Ｃｕ0.02等が挙げら
れる。また、後述する、スルーホール内で成長させる成
長物としてのアルミニウムまたはアルミニウムを主とす
る材料の気相成長は、例えば、原料としてのアルミニウ
ムの有機化合物と、キャリアガス（水素、アルゴン等）
とを用いた気相成長法により行うことができる。
アルミニウムまたはアルミニウムを主とする材料で構成
した第１層配線に、層間絶縁膜に形成されているスルー
ホールを介し、アルミニウムまたはアルミニウムを主と
する材料で構成した第２層配線を接続することによりＡ
ｌ配線を形成する方法において適用されるものである。
ここでいう下地とは、Ａｌの配線を形成したい種々のも
のとできる。また、ここで、アルミニウムを主とする材
料とは、ＣｕやＳｉ等を数％含んだＡｌ合金等、例えば
Ａｌ−Ｓｉ0.01、Ａｌ−Ｓｉ0.01−Ｃｕ0.02等が挙げら
れる。また、後述する、スルーホール内で成長させる成
長物としてのアルミニウムまたはアルミニウムを主とす
る材料の気相成長は、例えば、原料としてのアルミニウ
ムの有機化合物と、キャリアガス（水素、アルゴン等）
とを用いた気相成長法により行うことができる。
【００１３】この発明のＡｌ配線の形成方法によれば、
まず、下地上にアルミニウムまたはアルミニウムを主と
する材料で構成した第１層配線を形成する工程およびこ
の第１層配線上に酸化防止用の膜を形成する工程を、こ
の順に連続して真空中（この場合真空雰囲気）で行う。
まず、下地上にアルミニウムまたはアルミニウムを主と
する材料で構成した第１層配線を形成する工程およびこ
の第１層配線上に酸化防止用の膜を形成する工程を、こ
の順に連続して真空中（この場合真空雰囲気）で行う。
【００１４】このため、この実施例では、まず、下地１
１として、Ｓｉ基板１１ａ上に、絶縁膜としてＳｉＯ2
膜１１ｂを設けたものを用意した。その後、この試料を
第１層配線および酸化防止用の膜の形成用の装置３０
（図３：以下、第１装置と称することがある。）に移
す。この第１装置３０の構成を簡単に説明すると、ロー
ドロック室３１、Ａｌ膜成長室３３および酸化防止用の
膜成長室３５がそれぞれ真空搬送路３７によって接続さ
れて成る。まず、試料をこの第１装置３０のロードロッ
ク室３１に設置し、真空引きをする。次に真空搬送路３
７を経由してＡｌ膜成長室３３へ試料を運んで設置す
る。ここでスパッタ法により、第１層配線であるＡｌ膜
１３を、８００ｎｍ程度の膜厚で形成する。次に、真空
搬送路３７を経由して今度は酸化防止用の膜成長室３５
に試料を設置する。ここでスパッタ法により酸化防止用
の膜としてタングステン（Ｗ）膜１５を、２０ｎｍ程度
の膜厚で形成する（図１の（Ａ））。その後、試料は再
度真空搬送路３７を経由してロードロック室３１へ戻
る。このように、第１層配線１３と、酸化防止用の膜１
５とを真空中で連続して形成することにより、第１層配
線１３上にアルミナが形成されることがない。ここで、
酸化防止用の膜１５の材料として、例えば他にＴｉ、Ｍ
ｏ、およびＺｒ等の単体金属等も適用できるが、Ｔｉ、
Ｚｒは後述する層間絶縁膜１７形成時に表面が酸化する
ために、エッチング等の工程が複雑になる。また、Ｍｏ
はＡｌの洗浄に使用される硝酸系の薬品に溶解する等の
問題がある。したがって、本実施例において適用したＷ
が好適である。
１として、Ｓｉ基板１１ａ上に、絶縁膜としてＳｉＯ2
膜１１ｂを設けたものを用意した。その後、この試料を
第１層配線および酸化防止用の膜の形成用の装置３０
（図３：以下、第１装置と称することがある。）に移
す。この第１装置３０の構成を簡単に説明すると、ロー
ドロック室３１、Ａｌ膜成長室３３および酸化防止用の
膜成長室３５がそれぞれ真空搬送路３７によって接続さ
れて成る。まず、試料をこの第１装置３０のロードロッ
ク室３１に設置し、真空引きをする。次に真空搬送路３
７を経由してＡｌ膜成長室３３へ試料を運んで設置す
る。ここでスパッタ法により、第１層配線であるＡｌ膜
１３を、８００ｎｍ程度の膜厚で形成する。次に、真空
搬送路３７を経由して今度は酸化防止用の膜成長室３５
に試料を設置する。ここでスパッタ法により酸化防止用
の膜としてタングステン（Ｗ）膜１５を、２０ｎｍ程度
の膜厚で形成する（図１の（Ａ））。その後、試料は再
度真空搬送路３７を経由してロードロック室３１へ戻
る。このように、第１層配線１３と、酸化防止用の膜１
５とを真空中で連続して形成することにより、第１層配
線１３上にアルミナが形成されることがない。ここで、
酸化防止用の膜１５の材料として、例えば他にＴｉ、Ｍ
ｏ、およびＺｒ等の単体金属等も適用できるが、Ｔｉ、
Ｚｒは後述する層間絶縁膜１７形成時に表面が酸化する
ために、エッチング等の工程が複雑になる。また、Ｍｏ
はＡｌの洗浄に使用される硝酸系の薬品に溶解する等の
問題がある。したがって、本実施例において適用したＷ
が好適である。
【００１５】次に、この発明によれば、酸化防止用の膜
１５上に層間絶縁膜１７を形成し、その後この層間絶縁
膜１７にスルーホール１９を形成する。
１５上に層間絶縁膜１７を形成し、その後この層間絶縁
膜１７にスルーホール１９を形成する。
【００１６】このため、この実施例では、第１装置３０
から出した試料の、酸化防止用の膜１５上に、層間絶縁
膜としてＳｉＯ2 膜１７を気相成長法（以下、ＣＶＤ法
と称することがある。）により、８００ｎｍ程度形成す
る（図１の（Ｂ））。その後、この層間絶縁膜１７上に
エッチングマスク（図示せず）をフォトリソグラフィ技
術を用いて形成し、次にドライエッチング等によりこの
層間絶縁膜１７にスルーホール１９を形成する（図１の
（Ｃ））。
から出した試料の、酸化防止用の膜１５上に、層間絶縁
膜としてＳｉＯ2 膜１７を気相成長法（以下、ＣＶＤ法
と称することがある。）により、８００ｎｍ程度形成す
る（図１の（Ｂ））。その後、この層間絶縁膜１７上に
エッチングマスク（図示せず）をフォトリソグラフィ技
術を用いて形成し、次にドライエッチング等によりこの
層間絶縁膜１７にスルーホール１９を形成する（図１の
（Ｃ））。
【００１７】次に、この発明によれば、以上の処理を施
した下地１１を処理室に入れて、スルーホール１９の底
の酸化防止用の膜部分を、Ａｌに対して不活性であるガ
スを用いてドライエッチングし、これにより第１層配線
１３の一部表面を露出させる工程およびスルーホール１
９内においてアルミニウムまたはアルミニウムを主とす
る材料による成長物２１を気相成長法（ＣＶＤ法）によ
り選択成長させる工程を、この順に連続して行う。
した下地１１を処理室に入れて、スルーホール１９の底
の酸化防止用の膜部分を、Ａｌに対して不活性であるガ
スを用いてドライエッチングし、これにより第１層配線
１３の一部表面を露出させる工程およびスルーホール１
９内においてアルミニウムまたはアルミニウムを主とす
る材料による成長物２１を気相成長法（ＣＶＤ法）によ
り選択成長させる工程を、この順に連続して行う。
【００１８】このため、この実施例では、試料（スルー
ホール１９までの形成が済んだ下地１１）をＡｌ選択成
長装置４０（図４：以下、第２装置と称することがあ
る。）に移す。この第２装置４０の構成を簡単に説明す
ると、ロードロック室４１、エッチング室４３、および
Ａｌ選択成長室４５のそれぞれが、搬送室４７によって
接続されて成る。まず、第１装置３０と同様、試料をロ
ードロック室４１に設置して真空引きする。その後搬送
室４７を経由してエッチング室４３へ試料を搬送して設
置し、スルーホール１９の底のＷ膜部分を、ＣＨＦ3 ガ
スによりドライエッチングする。ＣＨＦ3 ガスはＡｌに
対しては不活性となるので、第１層配線であるＡｌ膜１
３の表面はほとんど影響を受けない。これにより第１層
配線１３はスルーホール１９の底の部分において、Ａｌ
が露出した状態となる。ここで、エッチングガスとして
用いるのは、ＣＨＦ3 ガスの他には、以下のようなもの
が適用できる。実施例のようにフッ素（Ｆ）系ガスでは
ＣＦ4 、ＳＦ6 等でもよく、また、これらの混合ガスで
も良い。また、アルゴン（Ａｒ）ガスでも良い。次に、
搬送室４７を経由して試料をＡｌ選択成長室４５（以
下、単に成長室と称する。）に搬送して設置し、Ａｌの
選択成長を行う。まず、成長物としてのＡｌ２１の出発
材料としては、例えばジメチルアルミハイドライド
（（ＣＨ3 ）2 ＡｌＨ）を用いる。この出発材料を水素
ガスにより気化する。そして、水素ガスをキャリアガス
として上記出発材料を成長室４５へ運ぶ。この時の水素
ガス流量は４０ｓｃｃｍとし、成長室４５の全圧は１．
５Ｔｏｒｒとする。成長温度は選択成長が可能な温度、
例えば２８０℃で行う。この条件下で成長物としてのＡ
ｌ２３を１分間成長させてスルーホール１９中をＡｌで
完全に埋め込む（図２の（Ａ））。このとき、第１層配
線１３上にはアルミナは形成されていない。よって、第
１層配線１３のＡｌと、スルーホール１９中の成長物２
１によるＡｌとは直接接続されるので両者の接続性は良
好であり、接触抵抗を低く抑えることができる。
ホール１９までの形成が済んだ下地１１）をＡｌ選択成
長装置４０（図４：以下、第２装置と称することがあ
る。）に移す。この第２装置４０の構成を簡単に説明す
ると、ロードロック室４１、エッチング室４３、および
Ａｌ選択成長室４５のそれぞれが、搬送室４７によって
接続されて成る。まず、第１装置３０と同様、試料をロ
ードロック室４１に設置して真空引きする。その後搬送
室４７を経由してエッチング室４３へ試料を搬送して設
置し、スルーホール１９の底のＷ膜部分を、ＣＨＦ3 ガ
スによりドライエッチングする。ＣＨＦ3 ガスはＡｌに
対しては不活性となるので、第１層配線であるＡｌ膜１
３の表面はほとんど影響を受けない。これにより第１層
配線１３はスルーホール１９の底の部分において、Ａｌ
が露出した状態となる。ここで、エッチングガスとして
用いるのは、ＣＨＦ3 ガスの他には、以下のようなもの
が適用できる。実施例のようにフッ素（Ｆ）系ガスでは
ＣＦ4 、ＳＦ6 等でもよく、また、これらの混合ガスで
も良い。また、アルゴン（Ａｒ）ガスでも良い。次に、
搬送室４７を経由して試料をＡｌ選択成長室４５（以
下、単に成長室と称する。）に搬送して設置し、Ａｌの
選択成長を行う。まず、成長物としてのＡｌ２１の出発
材料としては、例えばジメチルアルミハイドライド
（（ＣＨ3 ）2 ＡｌＨ）を用いる。この出発材料を水素
ガスにより気化する。そして、水素ガスをキャリアガス
として上記出発材料を成長室４５へ運ぶ。この時の水素
ガス流量は４０ｓｃｃｍとし、成長室４５の全圧は１．
５Ｔｏｒｒとする。成長温度は選択成長が可能な温度、
例えば２８０℃で行う。この条件下で成長物としてのＡ
ｌ２３を１分間成長させてスルーホール１９中をＡｌで
完全に埋め込む（図２の（Ａ））。このとき、第１層配
線１３上にはアルミナは形成されていない。よって、第
１層配線１３のＡｌと、スルーホール１９中の成長物２
１によるＡｌとは直接接続されるので両者の接続性は良
好であり、接触抵抗を低く抑えることができる。
【００１９】その後、この発明によれば、層間絶縁膜１
７上に、成長物２１に接続され、かつ、アルミニウムま
たはアルミニウムを主とする材料で構成した第２層配線
２３となる層を形成する。この実施例では、第２層配線
２３の形成をスパッタ法により行う。このため、まず、
試料を第２装置４０から取り出し、スパッタ装置に入れ
る。そして、スルーホール１９内において成長した成長
物２１であるＡｌの表面を逆スパッタする。これによ
り、試料を第２装置４０から取り出した時に大気放出に
よりスルーホール１９内のＡｌの上側表面に形成された
アルミナを取り除く。次に、第２層配線としてＡｌ−Ｓ
ｉ0.01膜２３をスパッタ法により形成する。そして、Ａ
ｌの結晶化を行うために、試料を電気炉に入れ、水素雰
囲気中において、４００℃の３０分間保持で熱処理を行
う。結晶化によりＡｌどうしの接続部分の接触抵抗をさ
らに低減させることができる。こうして、図２の（Ｂ）
に示すようなＡｌ配線を形成する。もちろん、３層以上
の多層配線を形成する場合は、上記手順を繰り返すこと
により配線層を積層していけば良い。
７上に、成長物２１に接続され、かつ、アルミニウムま
たはアルミニウムを主とする材料で構成した第２層配線
２３となる層を形成する。この実施例では、第２層配線
２３の形成をスパッタ法により行う。このため、まず、
試料を第２装置４０から取り出し、スパッタ装置に入れ
る。そして、スルーホール１９内において成長した成長
物２１であるＡｌの表面を逆スパッタする。これによ
り、試料を第２装置４０から取り出した時に大気放出に
よりスルーホール１９内のＡｌの上側表面に形成された
アルミナを取り除く。次に、第２層配線としてＡｌ−Ｓ
ｉ0.01膜２３をスパッタ法により形成する。そして、Ａ
ｌの結晶化を行うために、試料を電気炉に入れ、水素雰
囲気中において、４００℃の３０分間保持で熱処理を行
う。結晶化によりＡｌどうしの接続部分の接触抵抗をさ
らに低減させることができる。こうして、図２の（Ｂ）
に示すようなＡｌ配線を形成する。もちろん、３層以上
の多層配線を形成する場合は、上記手順を繰り返すこと
により配線層を積層していけば良い。
【００２０】
【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明のＡｌ配線の形成方法によれば、第１層配線を形
成する工程およびこの第１層配線上にタングステン膜を
形成する工程を、この順に連続して真空中で行う。この
ため、第１層配線上にアルミナが形成されることがな
い。また、タングステン膜上に層間絶縁膜を形成し、こ
の層間絶縁膜にスルーホールを開口した後、処理室にお
いて、タングステン膜の露出部を、Ａｌに対して不活性
であるフッ素（Ｆ）系ガスを用いてドライエッチング
し、これにより第１層配線の一部を露出させる工程およ
びスルーホール内においてアルミニウムまたはアルミニ
ウムを主とする材料による成長物を気相成長法により選
択成長させる工程を、この順に連続して行う。そして最
後に、層間絶縁膜上に、成長物に接続され、かつ、第２
層配線となる層を形成する。以上のような工程でＡｌ配
線を形成するために、配線の接続が良好であって、か
つ、接触抵抗の低減が可能なＡｌ配線の形成を行うこと
ができる。
の発明のＡｌ配線の形成方法によれば、第１層配線を形
成する工程およびこの第１層配線上にタングステン膜を
形成する工程を、この順に連続して真空中で行う。この
ため、第１層配線上にアルミナが形成されることがな
い。また、タングステン膜上に層間絶縁膜を形成し、こ
の層間絶縁膜にスルーホールを開口した後、処理室にお
いて、タングステン膜の露出部を、Ａｌに対して不活性
であるフッ素（Ｆ）系ガスを用いてドライエッチング
し、これにより第１層配線の一部を露出させる工程およ
びスルーホール内においてアルミニウムまたはアルミニ
ウムを主とする材料による成長物を気相成長法により選
択成長させる工程を、この順に連続して行う。そして最
後に、層間絶縁膜上に、成長物に接続され、かつ、第２
層配線となる層を形成する。以上のような工程でＡｌ配
線を形成するために、配線の接続が良好であって、か
つ、接触抵抗の低減が可能なＡｌ配線の形成を行うこと
ができる。
【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、この発明の実施例の工程を
説明するための概略的な断面図である。
説明するための概略的な断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は図１に続く、この発明の実施
例の工程を説明するための概略的な断面図である。
例の工程を説明するための概略的な断面図である。
【図３】この発明の実施例に用いた装置の概略的説明図
である。
である。
【図４】この発明の実施例に用いた装置の概略的説明図
である。
である。
１１：下地 １１ａ：Ｓｉ基板 １１ｂ：絶縁膜 １３：第１層配線（Ａｌ膜） １５：酸化防止用の膜（Ｗ膜） １７：層間絶縁膜（ＳｉＯ2 膜） １９：スルーホール ２１：成長物（Ａｌ） ２３：第２層配線 ３０：第１装置 ３１：ロードロック室 ３３：Ａｌ膜成長室 ３５：酸化防止用の膜成長室 ３７：真空搬送路 ４０：第２装置 ４１：ロードロック室 ４３：エッチング室 ４５：Ａｌ選択成長室 ４７：搬送室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−224306（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−177255（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−132404（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−254642（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/3205 - 21/3213 H01L 21/768
Claims (2)
- 【請求項１】 真空中で、下地上にアルミニウムまたは
アルミニウムを主とする材料で構成した第１層配線を形
成し、連続して、該第１層配線上にタングステン膜を形
成する工程と、 前記タングステン膜上に層間絶縁膜を形成し、その後、
該層間絶縁膜にスルーホールを開口し前記タングステン
膜の一部を露出させる工程と、 前記二工程を施した前記下地を処理室に入れて、前記タ
ングステン膜の前記露出部をＡｌに対して不活性である
フッ素（Ｆ）系ガスを用いてドライエッチングし、該ド
ライエッチングにより前記第１層配線の一部を露出さ
せ、しかる後連続して、前記スルーホール内にアルミニ
ウムまたはアルミニウムを主とする材料による成長物を
気相成長法により選択成長させる工程と、 前記層間絶縁膜上に、前記成長物と接続するように配置
される第２層配線であって、アルミニウムまたはアルミ
ニウムを主とする材料で構成した当該第２層配線を形成
する工程とを含むことを特徴とするＡｌ配線の形成方
法。 - 【請求項２】 前記フッ素（Ｆ）系ガスは、ＣＨＦ3、
ＣＦ4またはＳＦ6、あるいは、これらの混合ガスである
ことを特徴とする請求項１記載のＡｌ配線の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6307560A JP3065899B2 (ja) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | Ａｌ配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6307560A JP3065899B2 (ja) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | Ａｌ配線の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08167649A JPH08167649A (ja) | 1996-06-25 |
| JP3065899B2 true JP3065899B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=17970560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6307560A Expired - Fee Related JP3065899B2 (ja) | 1994-12-12 | 1994-12-12 | Ａｌ配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3065899B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100739252B1 (ko) * | 2005-06-01 | 2007-07-12 | 주식회사 하이닉스반도체 | 반도체 소자의 제조 방법 |
-
1994
- 1994-12-12 JP JP6307560A patent/JP3065899B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08167649A (ja) | 1996-06-25 |
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