JPH01185948A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH01185948A JPH01185948A JP1146288A JP1146288A JPH01185948A JP H01185948 A JPH01185948 A JP H01185948A JP 1146288 A JP1146288 A JP 1146288A JP 1146288 A JP1146288 A JP 1146288A JP H01185948 A JPH01185948 A JP H01185948A
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- Pending
Links
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Landscapes
- Electrodes Of Semiconductors (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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材質及びその構造
に関する。
に関する。
従来の半導体装置において、その配線は、第２図及び、
第３図に示すように、１ｗｔ％程度のシリコンを含有す
るアルミニウムーシリコン（以下、Ａｊ−３ｉと略記す
る。）合金２０３、あるいは、さらに０．５ｗｔ％程度
の銅を含有するアルミニウムーシリコン−８（以下、Ａ
ｊ−３ｉ−Ｃｕと略記する。）合金３０３のいずれかの
単層により形成されており、その厚さは１μｍ程度であ
った。
第３図に示すように、１ｗｔ％程度のシリコンを含有す
るアルミニウムーシリコン（以下、Ａｊ−３ｉと略記す
る。）合金２０３、あるいは、さらに０．５ｗｔ％程度
の銅を含有するアルミニウムーシリコン−８（以下、Ａ
ｊ−３ｉ−Ｃｕと略記する。）合金３０３のいずれかの
単層により形成されており、その厚さは１μｍ程度であ
った。
しかし、前述の技術のＡｊ−３ｉ合金を用いた場合には
、ドライエツチングなどによる配線形成工程における加
工上の問題はないけれども、この配線に大きな電流を流
したときには、電流の流れに沿ってアルミニウム（以下
、Ａ」と略記する。）原子が移動し、そのＡｊ原子が動
き去った跡において配線が断線する、いわゆる“エレク
トロ・マイグレーション”という現象が非常に発生しや
すく、信頼性上大きな問題になっていた。
、ドライエツチングなどによる配線形成工程における加
工上の問題はないけれども、この配線に大きな電流を流
したときには、電流の流れに沿ってアルミニウム（以下
、Ａ」と略記する。）原子が移動し、そのＡｊ原子が動
き去った跡において配線が断線する、いわゆる“エレク
トロ・マイグレーション”という現象が非常に発生しや
すく、信頼性上大きな問題になっていた。
一方、ＡＪ−３ｔ−Ｃｕ合金を用いた場合には、この“
エレクトロ・マイグレーション”防止に対しては非常に
有効であるけれども、下地のシリコン酸化膜３０２（以
下、５ｉＯ７膜と略記する。）との界面近傍にＡＪ−３
ｉ−Ｃｕ合金３０３中のシリコンが析出し、さらにその
周りに銅が集まっているために、ドライエツチングなど
により配線形成しようとする際に、これらのシリコンお
よび銅を完全に除去するのは非常に困難で、配線間に残
渣として残り、配線間の短絡を引き起こすというような
加工上の問題があった。
エレクトロ・マイグレーション”防止に対しては非常に
有効であるけれども、下地のシリコン酸化膜３０２（以
下、５ｉＯ７膜と略記する。）との界面近傍にＡＪ−３
ｉ−Ｃｕ合金３０３中のシリコンが析出し、さらにその
周りに銅が集まっているために、ドライエツチングなど
により配線形成しようとする際に、これらのシリコンお
よび銅を完全に除去するのは非常に困難で、配線間に残
渣として残り、配線間の短絡を引き起こすというような
加工上の問題があった。
そこで、本発明は、このような問題点を解決し７ようと
するもので、その目的とするところは、配線の形成を容
易にし、しかも“エレクトロ・マイグレーション“防止
に対しても充分な効果を発揮するようにすることである
。
するもので、その目的とするところは、配線の形成を容
易にし、しかも“エレクトロ・マイグレーション“防止
に対しても充分な効果を発揮するようにすることである
。
本発明の半導体装置は、半導体基板上に形成されたトラ
ンジスター、ダイオード等の素子を相互に接続する配線
として、シリコンを含有するＡｊ合金層と銅を含有する
Ａ５合金層の２層を少なくとも有すし、前記シリコンを
含有するアルミニウム合金層が前記素子と直接接触して
いることを特徴とする。
ンジスター、ダイオード等の素子を相互に接続する配線
として、シリコンを含有するＡｊ合金層と銅を含有する
Ａ５合金層の２層を少なくとも有すし、前記シリコンを
含有するアルミニウム合金層が前記素子と直接接触して
いることを特徴とする。
第１図は、本発明の実施例における半導体装置の断面図
である。
である。
以下、工程を追いながら、詳細に説明していくことにす
る。
る。
すなわち、シリコン（以下、Ｓｉと略記する。）基板１
０１上に、絶縁膜として５ｉ０７膜１０２を形成する０
次に、この５ｉｎ２膜１０２上に配線層として、先ず、
Ｓｉを含有するＡ１合金として、１ｗｔ％のＳｉを含有
するＡＪＩ−３ｉ合金１０３をスバＺり法により０．３
μｍ形成する。このとき、ＡＮ−３ｉ合金１０３が５ｉ
Ｏｚ膜１０２に形成されたコンタクト・ホールを介して
Ｓｉ基板１０１を接続する部分において、Ａ１がＳｉ基
板１０１中に侵入していくのを防止するためにも１ ｗ
ｔ％程度のＳｉを含有していることが不可欠である。
０１上に、絶縁膜として５ｉ０７膜１０２を形成する０
次に、この５ｉｎ２膜１０２上に配線層として、先ず、
Ｓｉを含有するＡ１合金として、１ｗｔ％のＳｉを含有
するＡＪＩ−３ｉ合金１０３をスバＺり法により０．３
μｍ形成する。このとき、ＡＮ−３ｉ合金１０３が５ｉ
Ｏｚ膜１０２に形成されたコンタクト・ホールを介して
Ｓｉ基板１０１を接続する部分において、Ａ１がＳｉ基
板１０１中に侵入していくのを防止するためにも１ ｗ
ｔ％程度のＳｉを含有していることが不可欠である。
また本実施例においては、Ｓｉのみを含有するＡＮ−３
ｉ合金を用いているが、加工上問題にならない程度、す
なわち、Ｏ，１ｗｔ％以下であれば、鋼を含有していて
も差しつかえない。
ｉ合金を用いているが、加工上問題にならない程度、す
なわち、Ｏ，１ｗｔ％以下であれば、鋼を含有していて
も差しつかえない。
次に、このＡｊ−３ｉ合金１０３上に、引き続き、銅を
含有する合金としてＡＮ−３ｉ−Ｃｕ合金１０４をスパ
ッタ法により０．７μｍ形成する。＃ＩおよびＳｉの含
有量は、それぞれ０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％である。
含有する合金としてＡＮ−３ｉ−Ｃｕ合金１０４をスパ
ッタ法により０．７μｍ形成する。＃ＩおよびＳｉの含
有量は、それぞれ０．５ｗｔ％、１．０ｗｔ％である。
このとき、銅は“エレク１−口・マイグレーション”を
防止するためにも、必要不可欠であるが、Ｓｉについて
は、特に含有している必要はない、スパッタ中に発生す
る熱により、Ｓｔは５ｉ０２膜１０２界面に移動し析出
するが、銅は、Ｓｉに比べ溶解度が大きいので５ｉ０２
膜１０２界面で析出するようなことはなく、わずかにＡ
ｊ−３ｉ合金１０３中に拡散していくものの、はぼ均等
にＡＪ−３ｔ−Ｃｕ合金１０４中に分布している。この
後、ＡＮ−３ｉ−Ｃｕ合金１０４上にレジストパターン
を形成し、これをマスクとして、Ａｌ−３ｉ−Ｃｕ合金
１０４およびＡｊ−Ｓｉ合金１０３を同時にドライエツ
チングし配線を形成する。このとき、前述の如く、銅は
ＡＪ−３ｉ−Ｃｕ合金１０４中に均等に分布しているた
め、ドライエツチングすることは容易であり、Ａｊ−３
ｉ合金１０３もまた容易にドライエツチングすることが
でき、Ｓ ｉ Ｏ２膜１０２界面に析出しているＳｉも
残さずに除去できる。このようにして、ドライエツチン
グした後に、レジストを除去すれば、第１図に示すよう
な横道になる。
防止するためにも、必要不可欠であるが、Ｓｉについて
は、特に含有している必要はない、スパッタ中に発生す
る熱により、Ｓｔは５ｉ０２膜１０２界面に移動し析出
するが、銅は、Ｓｉに比べ溶解度が大きいので５ｉ０２
膜１０２界面で析出するようなことはなく、わずかにＡ
ｊ−３ｉ合金１０３中に拡散していくものの、はぼ均等
にＡＪ−３ｔ−Ｃｕ合金１０４中に分布している。この
後、ＡＮ−３ｉ−Ｃｕ合金１０４上にレジストパターン
を形成し、これをマスクとして、Ａｌ−３ｉ−Ｃｕ合金
１０４およびＡｊ−Ｓｉ合金１０３を同時にドライエツ
チングし配線を形成する。このとき、前述の如く、銅は
ＡＪ−３ｉ−Ｃｕ合金１０４中に均等に分布しているた
め、ドライエツチングすることは容易であり、Ａｊ−３
ｉ合金１０３もまた容易にドライエツチングすることが
でき、Ｓ ｉ Ｏ２膜１０２界面に析出しているＳｉも
残さずに除去できる。このようにして、ドライエツチン
グした後に、レジストを除去すれば、第１図に示すよう
な横道になる。
以上述べたように、本発明によれば、配線をＡｊ−３ｉ
訃金とＡｊ−３ｔ−Ｃｕ合金の２層Ｍ ｍにすることに
より、ドライエツチングにより配線を形成することが容
易になるとともに、“エレクトロ・マイグレーション”
による配線の断線を防止することかできるようになり、
歩留りならびに信頼性が向上した。
訃金とＡｊ−３ｔ−Ｃｕ合金の２層Ｍ ｍにすることに
より、ドライエツチングにより配線を形成することが容
易になるとともに、“エレクトロ・マイグレーション”
による配線の断線を防止することかできるようになり、
歩留りならびに信頼性が向上した。
第１図は、本発明の実施例による半導体装置の配線を示
す断面図。 第２図および第３図は、従来の半導体装置の配線を示す
断面図。 １０１．２０１．３０１ ・・・Ｓｉ基板 １０２．２０２．３０２ ・・・５ｉｎ２膜 １０３．３０３・・・Ａｊ−８ｉ−Ｃｕ合金層１０４．
２０３・・・ＡＪ−３ｉ合金層以上 第１０ 算２目 第３旧
す断面図。 第２図および第３図は、従来の半導体装置の配線を示す
断面図。 １０１．２０１．３０１ ・・・Ｓｉ基板 １０２．２０２．３０２ ・・・５ｉｎ２膜 １０３．３０３・・・Ａｊ−８ｉ−Ｃｕ合金層１０４．
２０３・・・ＡＪ−３ｉ合金層以上 第１０ 算２目 第３旧
Claims (1)
- 半導体基板上に形成されたトランジスター、ダイオー
ド等の素子を相互に接続する配線として、シリコンを含
有するアルミニウム合金層と銅を含有するアルミニウム
合金層の２層を少なくとも有し、前記シリコンを含有す
るアルミニウム合金層が前記素子と直接接触しているこ
とを特徴とする半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146288A JPH01185948A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1146288A JPH01185948A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01185948A true JPH01185948A (ja) | 1989-07-25 |
Family
ID=11778757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1146288A Pending JPH01185948A (ja) | 1988-01-21 | 1988-01-21 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01185948A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0720231A2 (en) * | 1994-12-29 | 1996-07-03 | AT&T Corp. | Multilayered Al-alloy structure for metal conductors |
-
1988
- 1988-01-21 JP JP1146288A patent/JPH01185948A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0720231A2 (en) * | 1994-12-29 | 1996-07-03 | AT&T Corp. | Multilayered Al-alloy structure for metal conductors |
| EP0720231A3 (en) * | 1994-12-29 | 1996-12-11 | At & T Corp | Multilayer Al alloy structure for metallic conductors |
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