JP4771783B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
以下に、図3(A)および(B)と図4(A)〜(C)を参照して、この発明の半導体装置の製造方法の一実施例につき詳細に説明する。なお、図3(A)はこの実施例の製造方法に用いる製造装置の概略を示す図であり、図3(B)はこの実施例を説明するための工程図である。なお、図3(B)に示す工程は、図1(D)〜図1(F)に示す工程に相当する。また、図4(A)〜(C)は、この実施例を説明するための工程図である。
実験では、コンタクトホール条件を以下のように製造装置200に設定した。なお、実験装置200としては、ILC−1060(商品名、株式会社アネルバ製)を用いた。
・コンタクトホール120の直径:0.6μm以上
上記コンタクトホール条件におけるスパッタリング処理では、製造装置200は、スパッタリングするメタルの材料をAlとし、高温スパッタリング処理の温度を440℃以上とし、低温スパッタリング処理の温度を約200℃とすると、上層配線127の厚さを7000Å以上にした場合でも、図2に示すように、上層配線127を良好に形成することができた。すなわち、第2メタル膜135の表面にホイスカ155が発生することなく、上層配線127を形成することができた。
ところで、この発明を実施するに当たり、高温スパッタリング処理と低温スパッタリング処理の間(厳密には、冷却処理と低温スパッタリング処理の間)に、ホイスカ155を研磨する研磨工程を行ってもよい。
上述した半導体装置の製造方法は、開口部を有する絶縁膜の、絶縁膜上および開口部内に第1の温度で第1の金属層を形成する工程と、第1の金属層上に第1の温度よりも低い第2の温度で第2の金属層を形成する工程とを含む。
100 …シリコン基板
105 …素子
110 …メタル膜(下層配線)
112 …下地
115 …絶縁膜(層間絶縁膜)
120 …コンタクトホール
127 …メタル膜(上層配線)
130 …第1メタル膜
135 …第2メタル膜
150 …絶縁膜(絶縁保護膜)
Claims (7)
- 下地に支持された絶縁膜にコンタクトホールを形成するコンタクトホール形成工程と、
前記絶縁膜の上および前記コンタクトホールの内に付着するメタルが溶融しかつ前記コンタクトホールに流れ込んで前記コンタクトホールを充満する程度に流動する第1温度に前記下地を加熱した状態で、スパッタリング法により、前記絶縁膜の上および前記コンタクトホールの内に第1メタル膜を成膜する第1メタル膜成膜工程と、
さらに、前記第1温度よりも低くかつ前記第1メタル膜の上に付着したメタルが溶融しても流動しない程度に抑制された第2温度に前記下地を加熱した状態で、スパッタリング法により、前記第1メタル膜の上に、当該第1メタル膜の表面に発生したホイスカを埋め込むまで第2メタル膜を成膜する第2メタル膜成膜工程とを有し、
前記第1温度を、最低でも420℃以上とし、前記第2温度を、160〜240℃とする
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1メタル膜成膜工程の後であって第2メタル膜成膜工程の前に60秒以上の冷却処理を行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
さらに、前記第1メタル膜成膜工程と前記第2メタル膜成膜工程との間に、前記第1メタル膜を研磨する研磨工程を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 開口部を有する絶縁膜の、前記絶縁膜上および前記開口部内に第1の温度で第1の金属層を形成する工程と、
前記第1の金属層上に前記第1の温度よりも低い第2の温度で、当該第1の金属層の表面に発生したホイスカを埋め込むまで第2の金属層を形成する工程とを含み、
前記第1の温度を、最低でも420℃以上とし、前記第2の温度を、160〜240℃とする
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項4に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1の金属層を形成する工程の後であって前記第2の金属層を形成する工程の前に60秒以上の冷却処理を行う
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項4に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1の金属層および前記第2の金属層は、アルミニュウムまたはアルミニュウム合金からなる
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 請求項4〜6のいずれか一項に記載の半導体装置の製造方法において、
前記第1の金属層を形成後、前記第1の金属層の表面に対して研磨処理を施した後に前記第2の金属層を形成する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
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