JPH01223750A - 半導体装置 - Google Patents
半導体装置Info
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- JPH01223750A JPH01223750A JP5005888A JP5005888A JPH01223750A JP H01223750 A JPH01223750 A JP H01223750A JP 5005888 A JP5005888 A JP 5005888A JP 5005888 A JP5005888 A JP 5005888A JP H01223750 A JPH01223750 A JP H01223750A
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Links
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Landscapes
- Local Oxidation Of Silicon (AREA)
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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関し、特に金属配線の構造に関す
る。
る。
従来、半導体装置に用いられる配線は、エレクトロマイ
グレーションを抑制するために、Ａｅ配線中にＣｕ等の
遷移金属を添加したものや、Ａｌ配線上にＴｉを積層し
たもの等が提案され実施されている。
グレーションを抑制するために、Ａｅ配線中にＣｕ等の
遷移金属を添加したものや、Ａｌ配線上にＴｉを積層し
たもの等が提案され実施されている。
上述した従来の半導体装置における金属配線は次に述べ
る欠点がある。すなわち、Ｃｕ添加ＡＪ？配線は、ＣＣ
ｅ４を主体とするりアクティブイオンエツチングではレ
ジストパターンどおりにエッチングンされず、特にＣｕ
の残渣が残りやすい。
る欠点がある。すなわち、Ｃｕ添加ＡＪ？配線は、ＣＣ
ｅ４を主体とするりアクティブイオンエツチングではレ
ジストパターンどおりにエッチングンされず、特にＣｕ
の残渣が残りやすい。
さらにアフターコロ−ジョンと呼ばれる配線の腐蝕が生
じることも知られている。またＣｕ添加Ａｅ膜の形成は
スパッタ法で行なうのが常であるが、スパッタ法で形成
された膜内のＣｕは不均一に分布するという欠点がある
。
じることも知られている。またＣｕ添加Ａｅ膜の形成は
スパッタ法で行なうのが常であるが、スパッタ法で形成
された膜内のＣｕは不均一に分布するという欠点がある
。
次にＡＩ！配線上にＴｉ膜を積層する構造のものでは、
後工程での熱処理によるヒロックを抑える効果はあるが
、例えば４５０℃のＮ２＋Ｈ２の雰囲気中での熱処理で
もＴｉ表面が酸化されたり、基板のシリコンを吸い出し
てアロイスパイクを起こすという欠点がある。
後工程での熱処理によるヒロックを抑える効果はあるが
、例えば４５０℃のＮ２＋Ｈ２の雰囲気中での熱処理で
もＴｉ表面が酸化されたり、基板のシリコンを吸い出し
てアロイスパイクを起こすという欠点がある。
本発明の目的は、上記欠点を除去し、ヒロックの発生が
なく、かつエレクトロマイグレーションに強い配線を有
する半導体装置を提供することにある。
なく、かつエレクトロマイグレーションに強い配線を有
する半導体装置を提供することにある。
本発明の半導体装置は、半導体基板上の絶縁膜上に形成
された配線を有する半導体装置であって、前記配線は、
アルミニウムを主成分とする下層膜と該下層膜表面に形
成された窒化アルミニウム膜とからなるものである。
された配線を有する半導体装置であって、前記配線は、
アルミニウムを主成分とする下層膜と該下層膜表面に形
成された窒化アルミニウム膜とからなるものである。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第１図は本発明の第１の実施例の断面図である。
第１図において、素子を形成したシリコン基板１上には
絶縁膜としてＰＳＧ膜２が形成されており、このＰＳＧ
膜２上２上、アルミニウム膜３とこのアルミニウム膜３
表面に形成された窒化アルミニウム膜４からなる２層構
造の配線１０が形成されている。尚、第１図において５
はシリコン窒化膜、６は上層アルミニウム配線である。
絶縁膜としてＰＳＧ膜２が形成されており、このＰＳＧ
膜２上２上、アルミニウム膜３とこのアルミニウム膜３
表面に形成された窒化アルミニウム膜４からなる２層構
造の配線１０が形成されている。尚、第１図において５
はシリコン窒化膜、６は上層アルミニウム配線である。
このように構成された第１の実施例においては、下層の
配線１０はアルミニウム膜３と窒化アルミニウム膜４と
から構成されているために、アルミニウム）摸のヒロッ
クとエレクトロマイグレーションの発生を抑制できる。
配線１０はアルミニウム膜３と窒化アルミニウム膜４と
から構成されているために、アルミニウム）摸のヒロッ
クとエレクトロマイグレーションの発生を抑制できる。
次に第３図を併用して第１の実施例の製造方法について
説明する。
説明する。
まず第３図（ａ）に示すように、素子を形成したシリコ
ン基板（素子は図示せず）１上に表面保護膜としてのＰ
ＳＧ膜２をＣＶＤ法により０．５μｍの厚さに形成する
。
ン基板（素子は図示せず）１上に表面保護膜としてのＰ
ＳＧ膜２をＣＶＤ法により０．５μｍの厚さに形成する
。
次に第３図（ｂ）に示すように、ＤＣマクネトロンによ
りパワー７ｋＷ、アルゴン圧力８ｍＴｏｒｒで全面にア
ルミニウム膜３Ａを１μｍの厚さにスパッタ形成する。
りパワー７ｋＷ、アルゴン圧力８ｍＴｏｒｒで全面にア
ルミニウム膜３Ａを１μｍの厚さにスパッタ形成する。
連続して窒素カスをアルゴンとほぼ同量にし、トータル
ｌＱｍＴｏｒｒ流入させパワー２ ｋ Ｗて′同一のア
ルミニウムターゲットをスパッタして窒化アルミニウム
膜４を約０．１μｍの厚さに形成する。
ｌＱｍＴｏｒｒ流入させパワー２ ｋ Ｗて′同一のア
ルミニウムターゲットをスパッタして窒化アルミニウム
膜４を約０．１μｍの厚さに形成する。
次に第３図（ｃ）に示すように、通常のフォトリソグラ
フィにより、アルミニウム１３Ａ上にフォトレジスト膜
７を２μｍの厚さに塗布し、露光によりフォトレジスト
膜７をパターニングする。
フィにより、アルミニウム１３Ａ上にフォトレジスト膜
７を２μｍの厚さに塗布し、露光によりフォトレジスト
膜７をパターニングする。
ここで露光の光源としては、波長４３６ｎｍの紫外線を
通常用いているので、従来は、レジスト下面からの反射
による定在波を防ぐためにアルミニウム膜表面に反射防
止膜を別途形成していたが、窒化アルミニウム膜４は反
射率が１０％以下で、レジスト下面がらの反射を防止で
きるため、反射防止膜を兼ねることができる。このため
、容易にフォトレジスト膜をパターニングできる。
通常用いているので、従来は、レジスト下面からの反射
による定在波を防ぐためにアルミニウム膜表面に反射防
止膜を別途形成していたが、窒化アルミニウム膜４は反
射率が１０％以下で、レジスト下面がらの反射を防止で
きるため、反射防止膜を兼ねることができる。このため
、容易にフォトレジスト膜をパターニングできる。
次にこの７オトレジスト膜７をマスクにＣＣｅ４ガスを
用い、パワー７００Ｗ、圧力１２Ｐａのリアクティブイ
オンエツチングにより窒化アルミニウム膜４及びアルミ
ニウム１ｉ３Ａをパターニングし、配線１０を形成する
。
用い、パワー７００Ｗ、圧力１２Ｐａのリアクティブイ
オンエツチングにより窒化アルミニウム膜４及びアルミ
ニウム１ｉ３Ａをパターニングし、配線１０を形成する
。
次に第１図に示したように、プラズマＣＶＤ法によりシ
リコン窒化膜５を、ＳｉＨ４＝１５０ｓｅｃｍ、ＮＨ３
＝４５０ｓｃｃｍ、Ｎ２ ＝４５０ｓｃｃｍ導入し、３
００℃で０．３５Ｔｏｒｒ。
リコン窒化膜５を、ＳｉＨ４＝１５０ｓｅｃｍ、ＮＨ３
＝４５０ｓｃｃｍ、Ｎ２ ＝４５０ｓｃｃｍ導入し、３
００℃で０．３５Ｔｏｒｒ。
０．２７Ｗ／ｃｍ２のパワーで約１μｍの厚さに形成し
、リアクティブイオンエツチングによりＨ２＋ＣＦ４ガ
スを用いてシリコン窒化膜５を開孔し、同時に窒化アル
ミニウム膜４もエツチングした後、アルミニウム膜をＤ
Ｃマグネトロンスパッタ法により１μｍの厚さに形成し
、パターニングして上層アルミニウム配線６を形成する
。必要なら窒化アルミニウム膜のエツチングにＮＭＤ−
３と呼ばれる現像液を用いても良い。
、リアクティブイオンエツチングによりＨ２＋ＣＦ４ガ
スを用いてシリコン窒化膜５を開孔し、同時に窒化アル
ミニウム膜４もエツチングした後、アルミニウム膜をＤ
Ｃマグネトロンスパッタ法により１μｍの厚さに形成し
、パターニングして上層アルミニウム配線６を形成する
。必要なら窒化アルミニウム膜のエツチングにＮＭＤ−
３と呼ばれる現像液を用いても良い。
第２図は本発明の第２の実施例の断面図である。
素子を形成したシリコン基板１上に表面保護膜としての
ＰＳＧ膜２をＣＶＤ成長により形成する。次に、ＤＣマ
グネトロンスパッターにより、パワー７ｋＷ５．アルゴ
ン圧力３ｍＴｏｒｒでアルミニウム膜３を１μｍ形成し
、フォトリングラフィによりパターニングする。
ＰＳＧ膜２をＣＶＤ成長により形成する。次に、ＤＣマ
グネトロンスパッターにより、パワー７ｋＷ５．アルゴ
ン圧力３ｍＴｏｒｒでアルミニウム膜３を１μｍ形成し
、フォトリングラフィによりパターニングする。
次に、ウェーハを再びＤＣマグネトロンスパッタ装置内
に入れ、アルゴンガスと同時に窒素ガスを１０ｍＴｏｒ
ｒまで導入し、パワー１ｋＷでアルミニウムターゲット
を反応性スパッタして窒化アルミニウム膜４を約０．１
μｍの厚さに形成する。次にプラズマＣＶＤ法によりシ
リコン窒化膜５を前述の方法で約１μｍの厚さに形成し
、リアクティブイオンエツチングによりＨ２＋ＣＦ４ガ
スを用いてシリコン窒化膜５を開孔し、同時に窒化アル
ミニウム膜４もエツチングした後、アルミニウム膜をＤ
Ｃマグネトロンスパッタにより１μｍの厚さに形成し、
パターニングして上層アルミニウム配線６を形成する。
に入れ、アルゴンガスと同時に窒素ガスを１０ｍＴｏｒ
ｒまで導入し、パワー１ｋＷでアルミニウムターゲット
を反応性スパッタして窒化アルミニウム膜４を約０．１
μｍの厚さに形成する。次にプラズマＣＶＤ法によりシ
リコン窒化膜５を前述の方法で約１μｍの厚さに形成し
、リアクティブイオンエツチングによりＨ２＋ＣＦ４ガ
スを用いてシリコン窒化膜５を開孔し、同時に窒化アル
ミニウム膜４もエツチングした後、アルミニウム膜をＤ
Ｃマグネトロンスパッタにより１μｍの厚さに形成し、
パターニングして上層アルミニウム配線６を形成する。
このように構成された第２の実施においては、下層の配
線を構成するアルミニウム膜３の側面と上面が窒化アル
ミニウム膜４により覆われているため、第１の実施例に
比べて側面からのヒロックやエレクトロマイグレーショ
ンの発生を防止できる利点がある。これらの効果は熱処
理工程の多い多層配線において特に大きい。
線を構成するアルミニウム膜３の側面と上面が窒化アル
ミニウム膜４により覆われているため、第１の実施例に
比べて側面からのヒロックやエレクトロマイグレーショ
ンの発生を防止できる利点がある。これらの効果は熱処
理工程の多い多層配線において特に大きい。
尚、上記実施例においては、配線を構成する下層膜とし
てアルミニウムを用いた場合について説明したが、Ｓｉ
またはＣｕを含むアルミニウムを用いてもよく同様の効
果が得られる。
てアルミニウムを用いた場合について説明したが、Ｓｉ
またはＣｕを含むアルミニウムを用いてもよく同様の効
果が得られる。
以上説明したように本発明は、半導体装置の配線をアル
ミニウムを主成分とする下層膜とこの下層膜表面に形成
された窒化アルミニウム膜とから構成することにより、
ヒロックの発生を防止し、エレクトロマイクレージョン
耐性を上げることかできるという効果がある。
ミニウムを主成分とする下層膜とこの下層膜表面に形成
された窒化アルミニウム膜とから構成することにより、
ヒロックの発生を防止し、エレクトロマイクレージョン
耐性を上げることかできるという効果がある。
第１図は本発明の第１の実施例の断面図、第２図は本発
明の第２の実施例の断面図、第３図は第１の実施例の製
造方法を説明するための断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・ＰＳＧ膜、３・・・ア
ルミニウム膜、４・・窒化アルミニウム膜、５・・・シ
リコン窒化膜、６・・・上層アルミニウム配線、７・・
フォトレジスト膜、１０・・・配線。
明の第２の実施例の断面図、第３図は第１の実施例の製
造方法を説明するための断面図である。 １・・・シリコン基板、２・・・ＰＳＧ膜、３・・・ア
ルミニウム膜、４・・窒化アルミニウム膜、５・・・シ
リコン窒化膜、６・・・上層アルミニウム配線、７・・
フォトレジスト膜、１０・・・配線。
Claims (1)
- 半導体基板上の絶縁膜上に形成された配線を有する半
導体装置において、前記配線は、アルミニウムを主成分
とする下層膜と該下層膜表面に形成された窒化アルミニ
ウム膜とから構成され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 |
|---|---|---|---|
| JP5005888A JPH01223750A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5005888A JPH01223750A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01223750A true JPH01223750A (ja) | 1989-09-06 |
Family
ID=12848399
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5005888A Pending JPH01223750A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01223750A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5525542A (en) * | 1995-02-24 | 1996-06-11 | Motorola, Inc. | Method for making a semiconductor device having anti-reflective coating |
| JPH11284195A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜トランジスタおよび該薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置 |
| JP2005303003A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Kobe Steel Ltd | 表示デバイスおよびその製法 |
-
1988
- 1988-03-02 JP JP5005888A patent/JPH01223750A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5525542A (en) * | 1995-02-24 | 1996-06-11 | Motorola, Inc. | Method for making a semiconductor device having anti-reflective coating |
| JPH11284195A (ja) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜トランジスタおよび該薄膜トランジスタを用いた液晶表示装置 |
| JP2005303003A (ja) * | 2004-04-12 | 2005-10-27 | Kobe Steel Ltd | 表示デバイスおよびその製法 |
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