JPH01289140A - Wiring layer and manufacture thereof and wiring layer forming device - Google Patents
Wiring layer and manufacture thereof and wiring layer forming deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、半導体集積回路などに用い得るＡｌ合金配線
層、ＣＵ合金配線層及びＡＬ１合金配線層、及びそれら
配線層の製法、並びにそれら製法に用いる配線層形成用
装置に関する。The present invention relates to an Al alloy wiring layer, a CU alloy wiring layer, and an AL1 alloy wiring layer that can be used in semiconductor integrated circuits, methods for manufacturing these wiring layers, and apparatuses for forming wiring layers used in these manufacturing methods.
従来、アルミニウム（Ａｌ）でなるＡｌ配線層、銅（Ｃ
ｕ）でなるＣｕ配線層及び金（Ａｕ）でなるＡｕ配線層
が、■抵抗が低い、■半導体層などとの間で比較的良好
なオーミックコンタクトをとる、■シリコン酸化物など
でなる絶縁層上に密着性よく形成される、■微細なパタ
ーンに形成し１ｑるなどの理由で、半導体集積回路など
に広く用いられている。
しかしながら、上述したＡｌ配線層、Ｃｕ配線層及びＡ
ｕ配線層のいずれも、エレクトロマイグレーションの耐
性が比較的低い、という欠点を有している。
このため、従来、■主成分としてのアルミニウム（Ａｌ
）と、■シリコン（Ｓ ｉ ）の１秤：銅（Ｃｕ）の１
種：マグネシウム（Ｍｇ）の１種；ニッケル（Ｎ ｉ
）の１種；クロム（Ｃｒ）の１種；銅（Ｃｕ）及びシリ
コン（Ｓ ｉ ）の２秤：銅（Ｃｕ）及びマグネシウム
（Ｍｇ）の２種；または銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍ
ｇ）及びニッケル（Ｎ ｉ ）の３種によるアルミニウ
ムに対して僅岳な異種元素との合金でなるＡｌ合金配線
層が提案されている。
また、従来、■主成分としての銅と、■アルミニウムの
１種；またはベリリウム（Ｂｅ）の１種による銅に対し
て僅釘な異種元素との合金でなるＣｕ合金配線層が提案
されている。
さらに、従来、■主成分としての金と、■タンタル（Ｔ
ａ）の１種：モリブデン（Ｍｏ）の１種；またはニッケ
ル（Ｎ１）及び鉄（Ｆｅ）の２種による金に対して［な
異種元素との合金でなるＡｕ合金配線層が提案されてい
る。
上述した従来のＡｌ合金配線層、Ｃｕ合金配線層及びＡ
ｕ合金配線層のいずれも、エレクトロマイグレーション
の耐性が、それぞれ上述したＡｌ配線層、ＣＵＦｉｉｌ
！線層及びＡｕ配線層に比し、十分高い、という特徴を
有する。Conventionally, Al wiring layers made of aluminum (Al), copper (C
The Cu wiring layer made of u) and the Au wiring layer made of gold (Au): ■ have low resistance; ■ have relatively good ohmic contact with semiconductor layers, etc.; ■ are insulating layers made of silicon oxide, etc. It is widely used in semiconductor integrated circuits and the like because it can be formed with good adhesion on the surface and can be formed into a fine pattern with a thickness of 1 q. However, the above-mentioned Al wiring layer, Cu wiring layer and
All of the u-wiring layers have the disadvantage of relatively low resistance to electromigration. For this reason, in the past, aluminum (Al as the main component)
) and ■ 1 scale of silicon (S i ): 1 scale of copper (Cu)
Species: a type of magnesium (Mg); nickel (N i
); one type of chromium (Cr); two types of copper (Cu) and silicon (S i ); two types of copper (Cu) and magnesium (Mg); or copper (Cu), magnesium (M
An Al alloy wiring layer has been proposed, which is made of an alloy of three different elements, g) and nickel (N i ), which are slightly different from aluminum. In addition, a Cu alloy wiring layer has been proposed which is made of an alloy of (1) copper as the main component and (1) one type of aluminum or a different element slightly similar to copper, such as one type of beryllium (Be). . Furthermore, in the past, ■ gold as the main component and ■ tantalum (T
One type of a): one type of molybdenum (Mo); or two types of gold: nickel (N1) and iron (Fe). . The conventional Al alloy wiring layer, Cu alloy wiring layer and A
Both of the u alloy wiring layers have electromigration resistance that is higher than that of the above-mentioned Al wiring layer and CUFiil.
! It has the characteristic that it is sufficiently high compared to the line layer and the Au wiring layer.
【発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上述した従来のＡｌ合金配線層、Ｃｕ合
金配線層及びＡｕ合金配線層のいずれも、抵抗が、それ
ぞれ上述したＡｌ配線層、Ｃｕ配線層及びＡｕ配線層に
比し、格段的に高いという欠点を有していた。
その理由は、いま、上述した従来のＡｌ合金配線層、Ｃ
Ｕ合金配線層及びＡｕ合金配線層のいずれもが、電子の
平均自由工程よりも厚い厚さを有するものとして述べれ
ば次のとおりである。
寸なわら、上述した従来のＡｌ合金配ｐ２層、Ｃｕ合金
配線層及びＡｕ合金配線層のいずれの配線層の場合も、
その抵抗（これをρとする）は、配線層をの主成分とし
ての元素原子の格子撮動による抵抗（これをρ。とする
）分と、格子の周期を乱す異種元素に起因する電子の散
乱による抵抗（これをρ１とする）分と、配線層内に存
在する格子欠陥による抵抗（これをρ２とする）分とを
有するが、その抵抗ρ中の抵抗９０分は、配線層が本質
的に避けることかできない抵抗分であり、また、抵抗９
２分は、配線層の形成法に依存する抵抗分であるが、そ
の形成法を考慮すれば、十分小さな値にすることができ
る。
従って、上述した従来のＡｌ合金配線層、ＣＵ合金配線
層及びＡｕ合金配線層のいずれも、上述した抵抗ρ中の
異種元素による抵抗９１分が、比較的大きな値を右する
からである。
なＪ３、このように、上述した従来のＡｌ合金配線層、
Ｃｕ合金配線層及びＡｕ合金配線層のいずれも、上述し
た抵抗ρ中の異種元素による抵抗９１分が、比較的大き
な値を有する理由は、異種元素が、主成分としてのアル
ミニウム〈Ａｌ）に対して比較的大きく離れた価電数を
有し、そして、上述した抵抗ρ１となる異種元素に起因
する電子の散乱が、ラザフォード散乱によって、異種元
素と主成分との価電数の差の自乗に比例して生ずるから
である。
よって、本発明は、上述した従来のＡｌ合金配線層、Ｃ
Ｕ合金配線層及びＡｌ１合金配線層とそれぞれ同様に、
高いエレクトロマイグレーションの耐性を有しながら、
上述した従来のＡｌ合金配線層、ＣＵ合金配線層及びＡ
ｕ合金配線層に比しそれぞれ格段的に低い抵抗を右する
、新規なＡｌ合金配線層、ＣＵ合金配線層及びＡｕ合金
配線層を提案せんとするものである。
また、本発明は、上述した＾いエレクトロマイグレーシ
ョンの耐性と低い抵抗とを有する本発明によるＡｌ合金
配線層、Ｃｕ合金配Ｆ［及びＡｕ合金配線層を、それぞ
れ容易に製造することができる、新規なＡｌ合金配線層
の製法、ＣＬＪ合金配線層の製法及びＡｕ合金配線層の
製法を提案せんとするものである。
さらに、本発明は、高いエレクトロマイグレーションの
耐性と低い抵抗とを有する本発明によるＡｌ合金配線層
、ＣＵ合金配線層及びＡｕ合金配Ｆ１１層を、それぞれ
容易にｇＡ造することができる、新規な配ｔｌＡ層形成
用装置を提案ぜんどするものである。
【課題を解決するための手段］
本発明による第１のＡｌ合金配線層は、上述した従来の
Ａｌ合金配線層と同様に、主成分としてのアルミニウム
（Ａｌ）と、アルミニウム（Ａｌ）とは５’ｉ！）Ｉで
あり且つアルミニウム（Ａｌ）に対して使分な異種元素
との合金でなる。
しかしながら、本発明による第１のＡｌ合金配線層は、
このような構成を有するＡｌ合金配線層において、異種
元素が、ランタノイド元素、イット・リウム（Ｙ）及び
スカンジウム（Ｓｃ）中から選ばれた１種または複数種
の元素でなる。
また、本発明による第２のＡｌ合金配線層は、上述した
従来のＡｌ合金配線層と同様に、主成分としてのアルミ
ニウム（Δｌ）と、アルミニウム（Ａｌ）とは異種であ
り且つアルミニウム（Ａｌ）に対して僅量な異種元素と
の合金でなる。
しかしながら、本発明による第２のＡｌ合金配線層は、
このような構成を有するＡｌ合金配線層において、異種
元素が、ランタノイド元素、イットリウム（Ｙ）及びス
カンジウム（Ｓｃ）中から選ばれた１種または複数種の
元素と、ボロン（８）とでなる。
さらに、本発明によるＣｕ合金配線層は、上述した従来
のＡｌ合金配ｔｉＡ層と同様に、主成分としての銅（Ｃ
ｕ）と、銅（Ｃｕ）とは異種であり且つ銅（Ｃｕ）に対
して僅量な異種元素との合金でなる。
しかしながら、本発明によるＣｕ合金配線層は、このよ
うな構成を右するＡｌ合金配線層において、異種元素が
、金（Ａｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃ
ａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、イ
ットリウム（Ｙ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ランタノイ
ド元素及びボロン（Ｂ）中から選ばれた１種または複数
種の元素でなる。
また、本発明によるＡｕ合金配線層は、上述した従来の
Ａｌ合金配線層と同様に、主成分としての金（Ａｕ）と
、金（Ａｕ）とは異種であり且つ金（Ａｕ＞に対して使
用な異種元素との合金でなる。
しかしながら、本発明によるＡｕ合金配線層は、このよ
うな構成を有するＡｌ合金配線層において、異種元素が
、マグネシウム（Ｍｇ＞、カルシウム（Ｃａ）、ストロ
ンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、イットリウム（
Ｙ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ランタノイド元素及びボ
ロン（Ｂ）中から選ばれた１種または′ｌｕ数種の元素
でなる。
さらに、本発明による第１のＡｌ合金配線層の製法は、
主成分としてのアルミニウム（Ａｌ）と、アルミニウム
（Ａｌ）とは異種であり且つアルミニウム（Ａｌ）に対
して僅量な異種元矛！どの合金でなり、異種元素が、ラ
ンタノイド元素、イットリウム（Ｙ）及びスカンジウム
（Ｓｃ）中から選ばれた１種または複数種の元素でなる
Ａｌ合金配線層を、ウェファ上に、スパンクリング法を
用いて形成する。
また、本発明による第２のＡｌ合金配線層の製法は、主
成分としてのアルミニウム（Ａｌ）と、アルミニウム（
Ａｌ）とは異種であり且つアルミニウム（Ａｌ）に対し
て１Ｉｆｆｉな異種元素との合金でなり、異種元素が、
ランタノイド元素、イットリウム（Ｙ）及びスカンジウ
ム（Ｓｃ）中から選ばれた１種または複数種の元素と、
ボロン（Ｂ）とでなるＡｌ合金配線層を、ウェファ上に
、アルミニウム（Ａｌ）及び上記１種または複数種の元
素についてスパッタリング法を用い、上記ボロン（Ｂ）
について気相堆積法またはスパッタリング法を用いて形
成する。
さらに、本発明によるＣＵ合金配線層の製法は、主成分
としての銅（Ｃｕ）と、銅（Ｃｕ）とは異種であり且つ
銅（Ｃｕ）に対して僅洛な異種元素との合金でなり、異
種元素が、金（Ａｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシ
ウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂ
ａ）、イットリウム（Ｙ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ラ
ンタノイド元素及びボロン（Ｂ）中から選ばれた１秤ま
たは複数種の元素でなるＣＩＪ合金配線層を、ウェファ
上に、■異種元素がボロン（Ｂ）を含んでいない場合、
スパッタリング法を用い、■異種元素がボロン（Ｂ）の
１種のみである場合、銅（Ｃｕ）についてスパッタリン
グ法を用い、ボロン（Ｂ）について気相堆石１法または
スパッタリング法を用い、■異Ｈ元索がボロン（Ｂ）を
含んで複数種である場合、銅（Ｃｕ）及び上記複数種の
元素中のボロン（８）以外の元素についてスパッタリン
グ法を用い、ボロン（Ｂ）について気相堆積法またはス
パッタリング法を用いて形成づる。
また、本発明によるＡＵ合金配ＩＱ層の製法は、主成分
としての金（Ａｕ）と、金（Ａｕ）とは異種であり且つ
金（ＡＬＩ）に対して（Ｉｆｉな異種元素との合金でな
り、異種元素が、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（
Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）、
イットリウム（Ｙ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ランクノ
イド元素及びボロン（Ｂ）中から選ばれた１種または複
数種の元素でなるＡｕ合金配線層を、ウェファ上に、■
異種元素が上記ボロン（Ｂ）を含んでいない場合、スパ
ッタリング法を用い、■異種元素がボロン（Ｂ）の１種
のみである場合、金（Ａｕ）についてスパッタリング法
を用い、ボロン（Ｂ）について気相堆積法またはスパッ
タリング法を用い、■異種元素がボロン（Ｂ）を含んで
複数種である場合、金（ＡｌＪ）及び複数種の元素中の
ボロン（Ｂ）以外の元素についてスパッタリング法を用
い、ボロン（Ｂ）について気相堆積法またはスパッタリ
ング法を用いて形成する。
さらに、本発明による配線層形成用装首は、真空容器と
、上記真空容器内に配され、且つ上面上にＡｌ合金配線
層、Ｃｕ合金配線層またはＡｕ合金配線層が形成される
複数のウェファをそれぞれ載置するウェファ載置部を有
するウェファ載置用回転板と、真空容器内にウェファ載
置部と上方から対向して配され、且つ下端面に沿って被
スパッタリング用材を保持する被スパッタリング用材保
持部を有する複数のブレナ型マグネトロンガンとを右す
る。
【作用・効果】
本発明による第１及び第２のＡｌ合金配線層のいずれに
よる場合も、異種元素が、主成分としてのアルミニウム
（Ａｌ）と、室温状態でほとんど固溶することなしに析
出して析出硬化を生じ、また、Ａｌ合金が高融点金属化
合物であることから硬化するなどの理由で、■レフトロ
マイグレーションの耐性が、前述した従来のＡｌ合金配
線層と同様に、１）η述した従来のへ１配線層に比し、
十分高い。
しかしながら、異種元素が、主成分としてのアルミニウ
ム（Ａｌ）に対して大きく離れた価電数を有していない
ことから、前述した抵抗ρ中の抵抗９１分が、前述した
従来のＡｌ合金配線層の場合に比し格段的に小さな値し
か有していない、という理由で、抵抗が、従来のＡｌ合
金配線層の場合に比し格段的に低い。
また、本発明によるＣｕ合金配線層及びＡｕ合金配線層
のいずれによる場合も、本発明によるＡｌ合金配線層の
場合に準じた理由で、エレクトロマイグレーションの耐
性が、それぞれ前述した従来のＣｕ合金配線層及びＡｌ
合金配線層と同様に、それぞれ前述した従来のＣｕ配線
層及びＡＵ配線層に比し、十分高い。
しかしながら、異種元素が、本発明によるＡｌ合金配線
層の場合に準じた理由で、抵抗が、それぞれ前述した従
来のＣｕ合金配線層及びＡｌ合金配線層の場合に比し格
段的に低い。
さらに、本発明によるＡｌ合金配線層の製法、ＣＵ合金
配置！ｉ１層の製法及びＡＬ＋合金配線層の製法のいず
れによる場合も、上述した特徴ある本発明によるＡｌ合
金配線層、Ｃｕ合金配線層及びＡｌ合金配線層を、容易
に製造することができる。
また、本発明による配線層形成用装置によれば、それを
用いて、上述した特徴ある本発明によるＡｌ合金配線層
、Ｃｕ合金配線層及びＡｕ合金配ｗｉｎを、容易に製造
することができる。[Problems to be Solved by the Invention] However, the resistance of the conventional Al alloy wiring layer, Cu alloy wiring layer, and Au alloy wiring layer described above is higher than that of the above-mentioned Al wiring layer, Cu wiring layer, and Au wiring layer, respectively. It had the disadvantage of being significantly more expensive than . The reason for this is that the conventional Al alloy wiring layer mentioned above, C
Assuming that both the U alloy wiring layer and the Au alloy wiring layer have a thickness greater than the mean free path of electrons, the following will be described. However, in the case of any of the above-mentioned conventional Al alloy wiring layer, Cu alloy wiring layer, and Au alloy wiring layer,
The resistance (rho) is the resistance due to lattice imaging of element atoms as the main component of the wiring layer (rho), and the resistance of electrons due to foreign elements that disturb the period of the lattice. There is a resistance due to scattering (referred to as ρ1) and a resistance due to lattice defects existing in the wiring layer (referred to as ρ2), but 90 parts of the resistance ρ is due to the fact that the wiring layer is essentially This is the resistance that cannot be avoided, and the resistance 9
2 is a resistance component that depends on the method of forming the wiring layer, but it can be made to a sufficiently small value if the method of forming the wiring layer is taken into consideration. Therefore, in all of the above-mentioned conventional Al alloy wiring layer, CU alloy wiring layer, and Au alloy wiring layer, the resistance 91 due to the different elements in the resistance ρ has a relatively large value. J3, thus, the above-mentioned conventional Al alloy wiring layer,
In both the Cu alloy wiring layer and the Au alloy wiring layer, the resistance 91 due to the different elements in the resistance ρ mentioned above has a relatively large value. The scattering of electrons caused by different elements, which have valence numbers relatively far apart from each other and which has the above-mentioned resistance ρ1, is caused by Rutherford scattering, which causes the scattering of electrons to the square of the difference in valence numbers between the different elements and the main component. This is because it occurs in proportion. Therefore, the present invention is directed to the above-mentioned conventional Al alloy wiring layer, C
Similarly to the U alloy wiring layer and the Al1 alloy wiring layer, respectively,
While having high electromigration resistance,
The above-mentioned conventional Al alloy wiring layer, CU alloy wiring layer and A
We aim to propose novel Al alloy wiring layers, CU alloy wiring layers, and Au alloy wiring layers, each of which has significantly lower resistance than the U alloy wiring layer. Further, the present invention provides a novel method that can easily produce the Al alloy wiring layer, Cu alloy F [and Au alloy wiring layer] according to the present invention, each having high electromigration resistance and low resistance as described above. This paper proposes a method for manufacturing an Al alloy wiring layer, a method for manufacturing a CLJ alloy wiring layer, and a method for manufacturing an Au alloy wiring layer. Furthermore, the present invention provides a novel arrangement that allows easy gA fabrication of the Al alloy wiring layer, the CU alloy wiring layer, and the Au alloy wiring F11 layer according to the present invention, each having high electromigration resistance and low resistance. We propose an apparatus for forming a tlA layer. [Means for Solving the Problems] The first Al alloy wiring layer according to the present invention has aluminum (Al) as a main component, and aluminum (Al) has a 'i! ) I and is an alloy of aluminum (Al) with a suitable different element. However, the first Al alloy wiring layer according to the present invention is
In the Al alloy wiring layer having such a configuration, the different element is one or more elements selected from lanthanide elements, yttrium (Y), and scandium (Sc). Further, the second Al alloy wiring layer according to the present invention, like the conventional Al alloy wiring layer described above, has aluminum (Δl) as a main component, which is different from aluminum (Al), and aluminum (Al) It consists of an alloy with a small amount of different elements. However, the second Al alloy wiring layer according to the present invention is
In the Al alloy wiring layer having such a configuration, the different elements are one or more elements selected from lanthanide elements, yttrium (Y), and scandium (Sc), and boron (8). Furthermore, the Cu alloy wiring layer according to the present invention has copper (C
u) and copper (Cu) are different types, and are an alloy of copper (Cu) with a small amount of different elements. However, in the Cu alloy wiring layer according to the present invention, the different elements are gold (Au), magnesium (Mg), and calcium (C) in the Al alloy wiring layer that has such a structure.
a), strontium (Sr), barium (Ba), yttrium (Y), scandium (Sc), lanthanide elements, and boron (B). Further, the Au alloy wiring layer according to the present invention, like the conventional Al alloy wiring layer described above, has gold (Au) as a main component, and gold (Au) is different from gold (Au), and gold (Au> However, in the Au alloy wiring layer according to the present invention, in the Al alloy wiring layer having such a structure, the different elements include magnesium (Mg>, calcium (Ca), strontium (Sr), etc.). ), barium (Ba), yttrium (
Y), scandium (Sc), a lanthanide element, and boron (B), or several elements selected from the group consisting of 'lu'. Furthermore, the method for manufacturing the first Al alloy wiring layer according to the present invention is as follows:
Aluminum (Al) as the main component and aluminum (Al) are different types, and are different types in small amounts compared to aluminum (Al)! An Al alloy wiring layer made of which alloy, in which the dissimilar element is one or more elements selected from lanthanide elements, yttrium (Y), and scandium (Sc), is placed on a wafer using a spankling method. to form. Further, the method for manufacturing the second Al alloy wiring layer according to the present invention uses aluminum (Al) as the main component and aluminum (Al) as the main component.
Al) is different from aluminum (Al) and is an alloy with a different element that is 1Iffi with respect to aluminum (Al), and the different element is
One or more elements selected from lanthanide elements, yttrium (Y) and scandium (Sc),
An Al alloy wiring layer consisting of boron (B) is formed on a wafer using a sputtering method using aluminum (Al) and one or more of the above elements.
It is formed using a vapor deposition method or a sputtering method. Furthermore, the manufacturing method of the CU alloy wiring layer according to the present invention is an alloy of copper (Cu) as the main component and a different element that is different from copper (Cu) and is less abundant than copper (Cu). , different elements include gold (Au), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (B
a) A CIJ alloy wiring layer made of one or more elements selected from yttrium (Y), scandium (Sc), lanthanide elements, and boron (B) is placed on a wafer; If it does not contain B),
Using the sputtering method, ■ When the different element is only one type of boron (B), use the sputtering method for copper (Cu), use the vapor phase sedimentation method or sputtering method for boron (B), and ■ When the H element contains multiple types of boron (B), sputtering is used for copper (Cu) and elements other than boron (8) among the multiple types of elements, and vapor phase deposition is performed for boron (B). It is formed using a method or a sputtering method. In addition, the manufacturing method of the AU alloy IQ layer according to the present invention is based on the fact that gold (Au) as the main component is different from gold (Au), and gold (ALI) is an alloy with a different element (Ifi). The different elements are magnesium (Mg), calcium (
Ca), strontium (Sr), barium (Ba),
An Au alloy wiring layer made of one or more elements selected from yttrium (Y), scandium (Sc), ranknoid elements, and boron (B) is placed on a wafer;
If the different element does not contain the above-mentioned boron (B), use the sputtering method; ■ If the different element is only one type of boron (B), use the sputtering method for gold (Au), and use the sputtering method for boron (B). Using a vapor phase deposition method or a sputtering method, ■ If there are multiple types of different elements including boron (B), use a sputtering method for elements other than gold (AlJ) and boron (B) among the multiple types of elements. , boron (B) is formed using a vapor deposition method or a sputtering method. Furthermore, the neckpiece for forming a wiring layer according to the present invention includes a vacuum container and a plurality of wafers arranged in the vacuum container and having an Al alloy wiring layer, a Cu alloy wiring layer, or an Au alloy wiring layer formed on the upper surface. a rotary plate for wafer placement, which has a wafer placement part on which the wafer placement part is placed, and a sputtering plate disposed in the vacuum container facing the wafer placement part from above and holding the material to be sputtered along the lower end surface. A plurality of Brenna-type magnetron guns having material holding parts are shown on the right. [Operation/Effect] In both the first and second Al alloy wiring layers according to the present invention, different elements precipitate with aluminum (Al) as the main component without forming a solid solution at room temperature. 1) Resistance to left-migration is lower than that of the conventional Al alloy wiring layer, because Al alloy is hardened because it is a high-melting point metal compound. Compared to the conventional one wiring layer,
High enough. However, since the different element does not have a valence number that is significantly different from that of aluminum (Al) as the main component, the resistance 91 of the resistance ρ mentioned above is different from that of the conventional Al alloy wiring layer mentioned above. This is because the resistance is much lower than that of the conventional Al alloy wiring layer. Furthermore, in both the Cu alloy wiring layer and the Au alloy wiring layer according to the present invention, the electromigration resistance is lower than that of the conventional Cu alloy wiring layer described above, for the same reason as in the case of the Al alloy wiring layer according to the present invention. and Al
Similar to the alloy wiring layer, it is sufficiently higher than the conventional Cu wiring layer and AU wiring layer described above, respectively. However, for the same reason as in the case of the Al alloy wiring layer according to the present invention, the resistance of the different elements is significantly lower than that of the conventional Cu alloy wiring layer and the Al alloy wiring layer described above, respectively. Furthermore, the manufacturing method of the Al alloy wiring layer and the CU alloy arrangement according to the present invention! Regardless of the method for manufacturing the i1 layer or the method for manufacturing the AL+alloy wiring layer, the above-described characteristic Al alloy wiring layer, Cu alloy wiring layer, and Al alloy wiring layer according to the present invention can be easily manufactured. Further, according to the wiring layer forming apparatus according to the present invention, it is possible to easily manufacture the above-mentioned characteristic Al alloy wiring layer, Cu alloy wiring layer, and Au alloy wiring layer according to the present invention.
【実施例１】
次に、本発明によるＡｌ合金配線層の第１の実施例を述
べよう。
本発明によるＡｌ合金配線層の第１の実施例は、■主成
分としてのアルミニウム（Ａｌ）と、■ランタノイド元
素であるセリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ） 、プラ
セオジウム（Ｐｒ）、及びランタノイド元素でないイッ
トリウム（Ｙ）でなる異種元素との合金でなる。
この場合、異種元素は、アルミニウム（Ａｌ）に対して
５重量％以下、望ましくは２重工％のＤを有し、一方、
異種元素を構成しているセリウム（Ｃｅ）と、ランタン
（Ｌａ）と、プラセオジウム（Ｐｒ）と、イットリウム
（Ｙ）とは、０．３５．０．６０ ％０．０４５、ｏ、
ｏｏｓノｘｉ比ヲｉする。
以上が、本発明によるＡｌ合金配線層の第１の実施例で
ある。
このような本発明によるＡｌ合金配線層によれば、作用
・効果の項で述べたと同様の理由で、同様の優れた特徴
を有する。Embodiment 1 Next, a first embodiment of an Al alloy wiring layer according to the present invention will be described. The first embodiment of the Al alloy wiring layer according to the present invention includes (1) aluminum (Al) as the main component, and (2) cerium (Ce), lanthanum (La), praseodymium (Pr), which are lanthanoid elements, and no lanthanide elements. It is made of an alloy with a different element, yttrium (Y). In this case, the different element has D of 5% by weight or less, preferably 2% by weight, based on aluminum (Al), while
Cerium (Ce), lanthanum (La), praseodymium (Pr), and yttrium (Y), which constitute different elements, are 0.35.0.60%0.045,o,
oos no xi woi. The above is the first example of the Al alloy wiring layer according to the present invention. The Al alloy wiring layer according to the present invention has the same excellent characteristics for the same reason as described in the section of functions and effects.
【実施例２】
次に、本発明によるＡｌ合金配線層の第２の実施例を述
べよう。
本発明によるＡｌ合金配線層の第２の実施例は、■主成
分としてのアルミニウム（Ａｌ）と、■ランタンイド元
素であるセリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、プラセ
オジウム（Ｐｒ）、ランタノイド元素でないイットリウ
ム（Ｙ）、及びボロン（Ｂ）でなる異種元素との合金で
なる。
この場合、異種元素は、アルミニウム（Ａｌ）に対して
５重量％以下、望ましくは２重工％の聞を有し、一方、
異種元素を構成しているセリウム（Ｃｅ）と、ランタン
（Ｌａ）と、プラセオジウム（Ｐｒ）と、イットリウム
（Ｙ）と、ボロン（Ｂ）とは、０．３５．０．５５．０
．０４５．０．００５．０．０５の重釘比を有する。
以上が、本発明によるＡｌ合金配線層の第２の実施例で
ある。
このような本発明によるＡｌ合金配線層によれば、作用
・効果の項で述べたと同様の理由で、同様の優れた特徴
を有する。[Embodiment 2] Next, a second embodiment of the Al alloy wiring layer according to the present invention will be described. The second embodiment of the Al alloy wiring layer according to the present invention includes (1) aluminum (Al) as the main component, (2) cerium (Ce), which is a lanthanide element, lanthanum (La), praseodymium (Pr), and a lanthanide element. It is made of an alloy with different elements consisting of yttrium (Y) and boron (B). In this case, the different element has an amount of 5% by weight or less, preferably 2% by weight, based on aluminum (Al), and on the other hand,
The different elements cerium (Ce), lanthanum (La), praseodymium (Pr), yttrium (Y), and boron (B) are 0.35.0.55.0
．． It has a heavy nail ratio of 0.045.0.005.0.05. The above is the second embodiment of the Al alloy wiring layer according to the present invention. The Al alloy wiring layer according to the present invention has the same excellent characteristics for the same reason as described in the section of functions and effects.
【実施例３】
次に、本発明によるＡｌ合金配線層の第３の実施例を述
べよう。
本発明によるＡｌ合金配線層の第３の実施例は、■主成
分としてのアルミニウム（Ａｌ）と、■ランタノイド元
素であるセリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、プラセ
オジウム（Ｐｒ）、及びランタンイド元素でないボロン
（Ｂ）でなる異種元素との合金でなる。
この場合、異種元素は、アルミニウム（Ａｌ）に対して
５重工％以下、望ましくは２重Ｒ％の昂を有し、一方、
異種元素を構成しているセリウム（Ｃｅ）と、ランタン
（１−ａ ）と、プラセオジウム（Ｐｒ）と、ボロン（
８）とは、０８３５．０．６０ 、 ０．０４５．０．
００５の重量化を有する。
以上が、本発明によるＡｌ合金配線層の第３の実施例で
ある。
このような本発明によるＡｌ合金配線層によれば、作用
・効果の項で述べたと同様の理由で、同様の優れた特徴
を有する。Embodiment 3 Next, a third embodiment of the Al alloy wiring layer according to the present invention will be described. A third embodiment of the Al alloy wiring layer according to the present invention includes (1) aluminum (Al) as the main component, (2) lanthanide elements cerium (Ce), lanthanum (La), praseodymium (Pr), and lanthanide elements. It is made of an alloy with a different element made of boron (B). In this case, the foreign element has a concentration of 5% or less, preferably 2% relative to aluminum (Al), while
Cerium (Ce), lanthanum (1-a), praseodymium (Pr), and boron (
8) means 0835.0.60, 0.045.0.
It has a weighting of 0.005. The above is the third embodiment of the Al alloy wiring layer according to the present invention. The Al alloy wiring layer according to the present invention has the same excellent characteristics for the same reason as described in the section of functions and effects.
【実施例４１
次に、本発明によるＣＬＩ合金配線層の第１の実施例を
述べよう。
本発明によるＣｕ合金配線層の第１の実施例は、■主成
分としての銅（Ｃｕ）と、■ランタノイド元素であるセ
リウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジウム（
Ｐｒ）、及びランタンイド元素でないイットリウム（Ｙ
）でなる異種元素との合金でなる。
この場合、異種元素は、銅（Ｃｕ）に対して５重ｊ％以
下、望ましくは２重量％の層を有し、一方、異種元素を
構成しているセリウム（Ｃｅ）と、ランタン（Ｌａ）と
、プラセオジウム（Ｐｒ）と、イットリウム（Ｙ）とは
、０．６０．０．３０ 、 ０．０５．０，０５重量比
を有すル。
以上が、本発明によるＣｕ合金配線層の第１の実施例で
ある。
このような本発明によるＣｕ合金配線層ににれば、作用
・効果の項で述べたと同様の理由で、同様の優れた特徴
を有する。
【実施例５１
次に、本発明によるＣｕ合金配線層の第２の実施例を述
べよう。
本発明によるＣｕ合金配線層の第２の実施例は、■主成
分としての銅（Ｃｕ）と、■ランタノイド元素であるセ
リウム（ＣＣ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジウム（
Ｐｒ）、及びランタノイド元素でない金（Ａｕ）でなる
異種元素との合金でなる。
この場合、異種元素は、銅（Ｃｕ）に対して５車量％以
下、望ましくは２重量％の闇を有し、一方、異種元素を
構成しているセリウム（ｃｅ）と、ランタン（しａ）と
、プラセオジウム（Ｐｒ）と、金（Ａｕ）とは、０５０
．０．３０．０．１０．０．１０の重量化を有する。
以上が、本発明によるＣＵ合金配置１１１１の第２の実
施例である。
このような本発明によるＣｕ合金配線層によれば、作用
・効果の項で述べたと同様の理由で、同様の優れた特徴
を有する。
【実施例６】
次に、本発明によるＣｕ合金配線層の第３の実施例を述
べよう。
本発明によるＣｕ合金配線層の第３の実施例は、■主成
分としての銅（Ｃｕ）と、■マグネシウム（Ｍｇ）、カ
ルシウム（Ｃａ）、及びバリウム（Ｂａ）でなる異種元
素との合金でなる。
この場合、異種元素は、銅（Ｃｕ）に対して５中ｍ％以
下、望ましくは２毛母％のＭを有し、一方、異種元素を
構成しているマグネシウム（Ｍａ）、ストロンチウム（
Ｓｒ）と、カルシウム（Ｃａ）と、バリウム（Ｂａ）と
は、０．１０．０．２０．０．４０．０．３０の４母比
を有する。
以上が、本発明によるＣｕ合金配線層の第３の実施例で
ある。
このような本発明によるＣ（Ｊ合金配線層によれば、作
用・効果の項で述べたと同様の理由で、同様の優れた特
徴を有する。Example 41 Next, a first example of a CLI alloy wiring layer according to the present invention will be described. The first embodiment of the Cu alloy wiring layer according to the present invention consists of (1) copper (Cu) as the main component, (2) lanthanide elements cerium (Ce), lanthanum (La), and praseodymium (
Pr), and yttrium (Y
) consists of an alloy with different elements. In this case, the different elements have a layer of 5% by weight or less, preferably 2% by weight, with respect to copper (Cu), and on the other hand, cerium (Ce) and lanthanum (La), which constitute the different elements, , praseodymium (Pr), and yttrium (Y) have a weight ratio of 0.60.0.30 and 0.05.0.05. The above is the first example of the Cu alloy wiring layer according to the present invention. Such a Cu alloy wiring layer according to the present invention has the same excellent characteristics for the same reasons as described in the section of functions and effects. Example 51 Next, a second example of the Cu alloy wiring layer according to the present invention will be described. The second embodiment of the Cu alloy wiring layer according to the present invention consists of (1) copper (Cu) as the main component, and (2) lanthanide elements cerium (CC), lanthanum (La), and praseodymium (
Pr) and a different element consisting of gold (Au), which is not a lanthanide element. In this case, the different elements have a darkness of 5% by weight or less, preferably 2% by weight, with respect to copper (Cu), and on the other hand, cerium (CE), which constitutes the different elements, and lanthanum ), praseodymium (Pr), and gold (Au) are 050
．． It has a weighting of 0.30.0.10.0.10. The above is the second embodiment of the CU alloy arrangement 1111 according to the present invention. The Cu alloy wiring layer according to the present invention has the same excellent characteristics for the same reason as described in the section of functions and effects. Embodiment 6 Next, a third embodiment of the Cu alloy wiring layer according to the present invention will be described. The third embodiment of the Cu alloy wiring layer according to the present invention is an alloy of (1) copper (Cu) as the main component and (2) different elements consisting of magnesium (Mg), calcium (Ca), and barium (Ba). Become. In this case, the different elements have an M content of 5 m% or less, preferably 2 m% with respect to copper (Cu), and on the other hand, magnesium (Ma), strontium (
Sr), calcium (Ca), and barium (Ba) have a four population ratio of 0.10.0.20.0.40.0.30. The above is the third embodiment of the Cu alloy wiring layer according to the present invention. According to the C (J alloy wiring layer) according to the present invention, it has the same excellent characteristics for the same reasons as described in the section of functions and effects.
【実施例７］
次に、本発明によるＣｕ合金配線層の第４の実施例を述
べよう。
本発明によるＣｕ合金配線層の第４の実施例は、上述し
た本発明によるＣｕ合金配線層の第１、第２または第３
の実施例において、異種元素がボロン（Ｂ）を含んでい
ることを除いて、上述した本発明によるＣｕ合金配線層
の第１、第２または第３の実施例と同様である。
以上が、本発明によるＣｕ合金配線層の第４の実施例で
ある。
このような本発明によるＣＬＪ合金配線層によれば、作
用・効果の項で述べたと同様の理由で、同様の優れた特
徴を有する。
【実施例８］
次に、本発明によるＡｕ合金配線層の第１の実施例を述
べよう。
本発明によるＡｕ合金配線層の第１の実施例は、■主成
分としての金（Ａｕ）と、■ランタノイド元素であるセ
リウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジウム（
Ｐｒ） 、及びランタノイド元素でないイットリウム（
Ｙ）でなる異種元素との合金でなる。
この場合、異種元素は、金（Ａｕ）に対して５重量％以
下、望ましくは２重量％の聞を有し、一方、異種元素を
構成しているセリウム（Ｃｅ）と、ランタン（Ｌａ）と
、プラセオジウム（Ｐｒ）と、イットリウム（Ｙ）とは
、０，６０．０．３０．０．０５．０．０５の重ω比を
有する。
以上が、本発明によるＡＬＪ合金配線層の第１の実施例
である。
このような本発明によるＡｕ合金配線層によれば、作用
・効果の項で述べたと同様の理由で、同様の優れた特徴
を有する。
【実施例９】
次に、本発明によるＡｕ合金配線層の第２の実施例を述
べよう。
本発明によるＡｕ合金配線層の第２の実施例は、■主成
分としての金（Ａｕ）と、■マグネシウム（Ｍｇ＞、ス
トロンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、及びバリ
ウム（Ｂａ）でなる異種元素との合金でなる。
この場合、異種元素は、金（Ａｕ）に対して５重Ｇ％以
下、望ましくは２重足％の足を有し、一方、異種元素を
構成しているマグネシウム（Ｍ（７）と、ストロンチウ
ム（Ｓｒ）と、カルシウム（Ｃａ）と、バリウム（Ｂａ
）とは、０．１０．０．２０．０．４０．０．３０の用
ａ比を有する。
以上が、本発明によるＡｕ合金配線層の第２の実施例で
ある。
このような本発明によるＡＬ１合金配１５１層によれば
、作用・効果の項で述べたと同様の理由で、同様の優れ
た特徴を有する。[Example 7] Next, a fourth example of the Cu alloy wiring layer according to the present invention will be described. The fourth embodiment of the Cu alloy interconnection layer according to the present invention is the first, second or third embodiment of the Cu alloy interconnection layer according to the present invention described above.
This embodiment is the same as the first, second or third embodiment of the Cu alloy wiring layer according to the present invention described above, except that the different element contains boron (B). The above is the fourth example of the Cu alloy wiring layer according to the present invention. The CLJ alloy wiring layer according to the present invention has the same excellent characteristics for the same reasons as described in the section of functions and effects. [Example 8] Next, a first example of the Au alloy wiring layer according to the present invention will be described. The first embodiment of the Au alloy wiring layer according to the present invention consists of (1) gold (Au) as the main component, (2) lanthanide elements cerium (Ce), lanthanum (La), and praseodymium (
Pr), and yttrium, which is not a lanthanide element (
It consists of an alloy with a different element consisting of Y). In this case, the different elements have an amount of 5% by weight or less, preferably 2% by weight relative to gold (Au), while cerium (Ce) and lanthanum (La), which constitute the different elements, , praseodymium (Pr), and yttrium (Y) have a gravity ω ratio of 0.60.0.30.0.05.0.05. The above is the first example of the ALJ alloy wiring layer according to the present invention. The Au alloy wiring layer according to the present invention has the same excellent characteristics for the same reason as described in the section of functions and effects. [Embodiment 9] Next, a second embodiment of the Au alloy wiring layer according to the present invention will be described. The second embodiment of the Au alloy interconnection layer according to the present invention consists of: (1) gold (Au) as the main component; and (2) a heterogeneous material consisting of magnesium (Mg>, strontium (Sr), calcium (Ca), and barium (Ba)). In this case, the different element has a foot of 5 times G% or less, preferably 2 times %, with respect to gold (Au), and on the other hand, magnesium ( M(7), strontium (Sr), calcium (Ca), and barium (Ba
) has an a ratio of 0.10.0.20.0.40.0.30. The above is the second embodiment of the Au alloy wiring layer according to the present invention. The 151 layer of AL1 alloy according to the present invention has the same excellent characteristics for the same reasons as described in the section of functions and effects.
【実施例１０１
次に、本発明によるＡｕ合金配線層の第３の実施例を述
べよう。
本発明によるＡｕ合金配線層の第３の実施例は、上述し
た本発明によるＡｕ合金配線層の第１または第２の実施
例において、異種元素が、ボロン（Ｂ）を含んでいるこ
とを除いて、上述した本発明によるＡｕ合金配線層の第
１または第２の実施例と同様である。
以上が、本発明によるＡｕ合金配線層の第３の実施例で
ある。
このような本発明によるＡｕ合金配線層によれば、作用
・効果の項で述べたと同様の理由で、同様の優れた特徴
を有する。
【実施例１１】
次に、本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１の実施
例を述べよう。
本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１の実施例にお
いては、本発明によるＡｌ合金配線層の第１の実施例を
、スパッタリング法によって形成した。
この場合、１〜３ｍｍＴｏ ｒ ｒの圧力を有するアル
ゴン（Ａｒ＞の雰囲気中で、アルミニウム（Ａｌ）が５
０００Ａ ／分、セリウム（Ｃｅり、ランタン（Ｌａ）
、プラセオジウム（Ｐｒ）及びイットリウム（Ｙ）がそ
れぞれ３５△／分、６０Ａ／分、４．５Ａ／分及び０５
Ａ／分の成膜速痕になるように、アルミニウム（Ａ Ｉ
） 、セリ・クム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、プラ
セオジウム（Ｐｒ）及びイットリウム（Ｙ）を同時的に
スパッタさせることによって、本発明によるＡｌ合金配
線層の第１の実施例を製造した。
また、この場合、本発明による配線層形成用装置の実施
例を用いた。
本発明による配線層形成用装置の実施例は、第１図及び
第２図を伴って、次に述べる構成を有する。
すなわち、真空容器１を有する。
また、その真空容器１内に配され、且つ上面上に、上述
したＡｌ合金配線層が形成される複数のウェファＷ 、
Ｗ２・・・・・・・・・をそれぞれ載置づるウェファ載
置部Ａｌ、Ａ２・・・・・・・・・を右づるととしに、
下面側から下方に一体に回転用軸２を真空容器１外に延
長させているウェファ載置用回転板３を有する。
さらに、真空容器１内に、ウェファ載置用回転板３と上
方から対向して配され、且つ下端面に沿って被スペック
リング用材Ｍ１、Ｍ２・・・・・・・・・をそれぞれ保
持する被スパッタリング用材保持部Ｓ、Ｓ、、・・・・
・・・・・をそれぞれ有する複数のプレナ型マグネトロ
ンガンＧ１、Ｇ２・・・・・・・・・を右する。
また、真空容器１内に、外部の不活性ガス源例えば、ア
ルゴン（八ｒ）ガス源から、バルブ４を介して延長して
いるガス導入管５を有する。
さらに、真空容器１内に、外部の異種元素の原料ガス源
から、バルブ６を介して、ウェファ載置用回転板３と、
例えばマグネトロンＧ１との間まで延長している原料ガ
ス導入管７をイーする。
また、真空容器１内から、バルブ８を介し、さらにター
ボポンプ９を介して外部に延長している排気管１０を有
する。
さらに、真空容器１内に、ウェファ載置用回転板３と、
複数のブレナ型マグネトロンガンＧ１、Ｇ２・・・・・
・・・・との間において、複数のウェファＷ 、Ｗ ・
・・・・・・・・とそれぞれ対向する窓Ｕ１、Ｕ２・・
・・・・・・・を右するマスク板１１を有する。
以上が、本発明によるＡｌ合金配ＦＩＩＴ！Ｊの製法の
第１の実施例に使用し得る本発明による配線層形成用装
置の実施例である。
本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１の実施例にお
いては、上述した本発明による配線層形成用装置を用い
、ぞして、具体的には、例えば次のようにして、上述し
た本発明によるＡｌ合金配線層の第１の実施例を製造し
た。
寸なわら、ウェファ載置用回転板３上に、複数のウェフ
ァＷ１、Ｗ２・・・・・・・・・Ｗ７を、それぞれウェ
ファ載置部Ａｌ、Ａ２・・・・・・・・・Ａ７において
載置した。
また、アルミニウム（Ａ Ｉ ） 、セリウム（Ｃｅ）
、ランタン（Ｌａ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、及びイ
ットリウム（Ｙ）をそれぞれ被スパッタリング用材Ｍ１
、Ｍ２ 、Ｍ３ 、Ｍ４及びＭ５どして用い、それら
被スパッタリング用材Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４及びＭ５
をプレナ型マグネトロンガンＧ１、Ｇ２、Ｇ 、Ｇ４及
びＧ５の被スパッタリング用材保持部Ｓ１、Ｇ２．８つ
Ｓ 及びＧ５にそれぞれ保持させ、またａ ゝ
４
は、アルミニウム（Ａ ＋ ） 、セリウム（Ｃｅ）、
ランタン（Ｌａ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、及びイッ
トリウム（Ｙ）中から任意の種数づつとった任意の組合
せでなる１つまたは複数の合金をそれぞれ被スパッタリ
ング用材として用い、そして、それら被スパッタリング
用材をプレナ型マグネトロンガンＧ 〜Ｇ６中の１つま
たは複数のプレナ型マグネトロンガンの被スパッタリン
グ用材保持部にそれぞれ保持させた。
以上のように、ウェファＷ１〜Ｗ６をウェファ載置用回
転板３の載置部Ａｌ〜Ａ６上に４１！置させ、また、被
スパッタリング用材をブレナ型マグネトロンガンの保持
部に保持させた状態で、真空容器１内に、外部の不活性
ガス源から、ガス導入管５を介して、例えばアルゴンガ
スを導入し、一方ターボボンブ９を駆動することによっ
て、真空容器１内を耕気管１０を介して、排気しながら
、この場合に使用するブレナ型マグネトロンガン（被ス
パッタリング用材を保持している）を駆動させ、そして
、この場合、そのブレナ型マグネトロンガンから発せら
れる電磁波の強さを満面することによって、被スパッタ
リング用材から、ウェファＷ −Ｗ６へのスパッタリン
グを行なわせた。
以」−が、本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１の
実施例である。
このような本発明によるＡｌ合金配線層の製法ににれば
、上述したところから、本発明によるＡｌ合金配線層の
第１の実施例を、容易に、製造することができることが
明らかである。
また、この場合に用いた、第１図及び第２図に示す本発
明による配線層形成用装置によれば、それを用いて、本
発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１の実施例を、容
易に、実施することも明らかである。Example 101 Next, a third example of the Au alloy wiring layer according to the present invention will be described. The third embodiment of the Au alloy wiring layer according to the present invention is the same as the above-described first or second embodiment of the Au alloy wiring layer according to the present invention, except that the different element contains boron (B). This is the same as the first or second embodiment of the Au alloy wiring layer according to the present invention described above. The above is the third example of the Au alloy wiring layer according to the present invention. The Au alloy wiring layer according to the present invention has the same excellent characteristics for the same reason as described in the section of functions and effects. Embodiment 11 Next, a first embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention will be described. In a first example of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention, the first example of the Al alloy wiring layer according to the present invention was formed by a sputtering method. In this case, aluminum (Al) is
000A/min, cerium (Ce), lanthanum (La)
, praseodymium (Pr) and yttrium (Y) at 35Δ/min, 60A/min, 4.5A/min and 05, respectively.
Aluminum (A I
), seri cum (Ce), lanthanum (La), praseodymium (Pr) and yttrium (Y) were simultaneously sputtered to produce a first example of an Al alloy wiring layer according to the present invention. Further, in this case, an embodiment of the wiring layer forming apparatus according to the present invention was used. An embodiment of the wiring layer forming apparatus according to the present invention has the configuration described below with reference to FIGS. 1 and 2. That is, it has a vacuum container 1. Further, a plurality of wafers W arranged in the vacuum container 1 and having the above-mentioned Al alloy wiring layer formed on the upper surface,
With the wafer placement parts Al and A2....... on which W2....... are placed respectively placed on the right side,
It has a wafer mounting rotary plate 3 having a rotating shaft 2 integrally extending downward from the lower surface side to the outside of the vacuum vessel 1. Further, materials to be speckled M1, M2, etc. are disposed in the vacuum container 1 to face the wafer mounting rotary plate 3 from above and are held along the lower end surface, respectively. Sputtering material holding parts S, S,...
A plurality of planar magnetron guns G1, G2, each having...... are shown on the right. The vacuum vessel 1 also has a gas introduction pipe 5 extending through a valve 4 from an external inert gas source, such as an argon (8R) gas source. Further, a wafer mounting rotary plate 3 is supplied into the vacuum chamber 1 from an external raw material gas source of a different element via a valve 6;
For example, the raw material gas introduction pipe 7 extending between the magnetron G1 and the magnetron G1 is connected. It also has an exhaust pipe 10 extending from inside the vacuum vessel 1 to the outside via a valve 8 and further via a turbo pump 9. Further, in the vacuum container 1, a rotating plate 3 for mounting a wafer,
Multiple Brenna type magnetron guns G1, G2...
A plurality of wafers W , W ・
Window U1, U2 facing each other...
It has a mask plate 11 on the right side. The above is the Al alloy arrangement FIIT according to the present invention! This is an example of an apparatus for forming a wiring layer according to the present invention, which can be used in the first example of the manufacturing method of J. In the first embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention, the above-mentioned wiring layer forming apparatus according to the present invention is used, and specifically, for example, the method according to the above-mentioned book is carried out as follows. A first example of an Al alloy wiring layer according to the invention was manufactured. On the wafer mounting rotary plate 3, a plurality of wafers W1, W2...W7 are placed on wafer mounting portions Al, A2...A7 It was placed in. Also, aluminum (AI), cerium (Ce)
, lanthanum (La), praseodymium (Pr), and yttrium (Y) are respectively sputtered materials M1.
, M2, M3, M4 and M5, and the materials to be sputtered M1, M2, M3, M4 and M5
are held in the sputtering material holding parts S1, G2.8 S and G5 of the planar magnetron guns G1, G2, G4 and G5, respectively, and a
4 is aluminum (A + ), cerium (Ce),
One or more alloys made of any combination of any number of species selected from lanthanum (La), praseodymium (Pr), and yttrium (Y) are used as materials to be sputtered, and these materials to be sputtered are The materials to be sputtered were held in the sputtering material holding portions of one or more of the planar magnetron guns G to G6. As described above, the wafers W1 to W6 are placed on the mounting portions Al to A6 of the wafer mounting rotary plate 3 (41!). In addition, with the material to be sputtered held in the holding part of the Brenna type magnetron gun, for example, argon gas is introduced into the vacuum chamber 1 from an external inert gas source through the gas introduction pipe 5. On the other hand, by driving the turbo bomb 9, the inside of the vacuum container 1 is evacuated through the tiller tube 10, and the Brenna type magnetron gun (which holds the material to be sputtered) used in this case is driven. In this case, sputtering was performed from the material to be sputtered to the wafer W-W6 by using the full strength of the electromagnetic waves emitted from the Brenna type magnetron gun. The following is a first example of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention. According to the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention, it is clear from the above that the first embodiment of the Al alloy wiring layer according to the present invention can be easily manufactured. Further, according to the wiring layer forming apparatus according to the present invention shown in FIGS. 1 and 2 used in this case, the first embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention can be carried out using the same. It is also clear that it is easy to implement.
【実施例１２】
次に、本発明によるＡｌ合金配Ｉ５１層の製法の第２の
実施例を述べよう。
本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第２の実施例にお
いては、アルミニウム（Ａ Ｉ ’） 、セリウム（Ｃ
ｅ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、イ
ットリウム（Ｙ）及びボロン（Ｂ）を、本発明によるＡ
ｌ合金配線層の製法の第１の実施例の場合に準じ、且つ
上述した本発明による配線層形成用装置の実施例を用い
たスパッタリング法によって、同時的にスパッタさせる
ことによって、本発明によるＡｌ合金配線層の第２の実
施例を製造した。
以上が、本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第２の実
施例である。
このような本発明によるＡｌ合金配線層の製法によれば
、上述した本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１の
実施例の場合と同様の作用効果が得られることは明らか
である。Embodiment 12 Next, a second embodiment of the method for manufacturing an Al alloy I51 layer according to the present invention will be described. In the second embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention, aluminum (AI'), cerium (C
e), lanthanum (La), praseodymium (Pr), yttrium (Y) and boron (B) according to the invention
The aluminum according to the present invention is simultaneously sputtered by a sputtering method similar to the first embodiment of the method for producing an Al alloy wiring layer and using the above-mentioned embodiment of the apparatus for forming a wiring layer according to the present invention. A second example of an alloy wiring layer was manufactured. The above is the second embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention. It is clear that according to the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention, the same effects as in the first embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention described above can be obtained.
【実施例１３１
次に、本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第３の実施
例を述べよう。
本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第３の実施例にお
いては、本発明によるＡｌ合金配線層の第３の実施例を
、アルミニウム（Ａｌ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン
（Ｌａ）、プラセオジウム（Ｐｒ）についてスパッタリ
ング法を用い、またボロン（Ｂ）について気相堆積法を
用いて形成した。
この場合、アルミニウム（Ａｌ）、セリウム（Ｃｅ）、
ランタン（Ｌａ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、ボロン（
Ｂ）が、それぞし５０００△／分、３５Ａ／分、６０Ａ
／分、４．５Ａ／分、０．５△／分の成膜速度となる
ように、アルミニウム（Ａ Ｉ ） 、セリウム（Ｃｅ
）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジウム（Ｐｒ）につい
て、それらを、第１図及び第２図で上述した本発明によ
る配線層形成用装置を用い且つ本発明によるＡｌ合金配
線層の製法の第１の実施例に準じた方法で、同時的にス
パッタさせ、また、ボロン（Ｂ）について、それを、第
１図及び第２図で上述した本発明による配Ｆ２層形成用
装置を用い、そして、アルミニウム（Ａ ＋ ”） 、
セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、プラセオジウム
（Ｐｒ）を同時的にスパッタさせているときそれと同時
に、外部の原料ガス源から、ボロンの原料ガス例えばシ
ボロン（Ｂ２１−１６）を、真空容器１内に原料ガス導
入管７を介して導入させ、その原料ガスからボロン（Ｂ
）を気相分解させてウェファ上に堆積させた。
以上が、本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第２の実
施例である。
このような本発明によるＡＩ合金配ｔａ層の製法によれ
ば、上述した本発明によるＡｌ合金配ＩＱ層の製法の第
１の実施例の場合と同様の作用効果が得られることは明
らかである。
【実施例１４１
次に、本発明によるＣｕ合金配線層の製法の第１の実施
例を述べよう。
本発明によるＣｕ合金配ｍ層の製法の第１の実施例にお
いては、本発明によるＣｕ合金配線層の第１の実施例を
、銅（ＣＬＪ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）
、プラセオジウム（Ｐｒ）及びイットリウム（Ｙ）をス
パッタさせて形成した。
この場合、銅（Ｃｕ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（
Ｌａ） 、プラセオジウム（Ｐｒ）、イットリウム（Ｙ
）が、それぞれ５０００Ａ ／分、３０Ａ／分、６０Ａ
／分、０．５Ａ／分、０．５Ａ／分の成膜速度となるよ
うに、銅（ＣＬｊ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（１
−ａ）、プラセオジウム（Ｐｒ）及びイットリウム（Ｙ
）を、第１図及び第２図で上述した本発明による配線層
形成用装置を用いた本発明によるＡｌ合金配線層の製法
の第１の実施例に準じた方法で、スパッタさせた。
以上が、本発明によるＣｕ合金配線層の製法の第１の実
施例である。
このような本発明によるＣｕ合金配線層の製法によれば
、上述した本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１の
実施例の場合と同様の作用効果が得られることは明らか
である。
【実施例１５】
次に、本発明によるＣｕ合金配線層の製法の第２の実施
例を述べよう。
本発明によるＣｕ合金配線層の製法の第２の実施例にお
いては、本発明によるＣｕ合金配線層の第２の実施例を
、銅（Ｃｌ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、
プラセオジウム（Ｐｒ）及び金（ＡＬＩ）をスパッタさ
せて形成し Ｉこ 。
この場合、銅（Ｃｕ）、ヒリウム（Ｃｅ）、ランタン（
Ｌａ）、プラセオジウム（Ｐｒ）、金（Ａｕ＞が、それ
ぞれ５０００Ａ ／分、５０Ａ ／分、３０Ａ／分、１
０△／分、１０Ａ／分の成膜速度となるように、銅（Ｃ
Ｕ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ） 、プラセ
オジウム（Ｐｒ）及び金（Ａｕ）を、第１図及び第２図
で上述した本発明による配線層形成用装置を用いた本発
明によるＡｌ合金配線層の製法の第１の実施例に準じた
方法で、スパッタさせた。
以上が、本発明によるＣｕ合金配線層の製法の第２の実
施例である。
このような本発明によるＣＬＪ合金配線層の製法によれ
ば、上述した本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１
の実施例の場合と同様の作用効果が得られることは明ら
かである。Example 131 Next, a third example of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention will be described. In the third embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention, the third embodiment of the Al alloy wiring layer according to the present invention is made of aluminum (Al), cerium (Ce), lanthanum (La), praseodymium ( Pr) was formed using a sputtering method, and boron (B) was formed using a vapor deposition method. In this case, aluminum (Al), cerium (Ce),
Lanthanum (La), praseodymium (Pr), boron (
B) are respectively 5000△/min, 35A/min, 60A
Aluminum (A I ), cerium (Ce
), lanthanum (La), and praseodymium (Pr) in the first method of manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention using the wiring layer forming apparatus according to the present invention described above in FIGS. 1 and 2. Boron (B) was sputtered simultaneously using a method similar to that in Examples, and boron (B) was sputtered using the apparatus for forming two F-layers according to the present invention as described above in FIGS. 1 and 2. (A+”),
When cerium (Ce), lanthanum (La), and praseodymium (Pr) are being sputtered simultaneously, a boron raw material gas such as ciboron (B21-16) is supplied from an external raw material gas source into the vacuum chamber 1. is introduced through the raw material gas introduction pipe 7, and boron (B) is extracted from the raw material gas.
) was deposited on a wafer by vapor phase decomposition. The above is the second embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention. It is clear that according to the method for producing an AI alloy-distributed IQ layer according to the present invention, the same effects as in the first embodiment of the method for producing an Al-alloy disposed IQ layer according to the present invention described above can be obtained. . Example 141 Next, a first example of the method for manufacturing a Cu alloy wiring layer according to the present invention will be described. In the first embodiment of the method for manufacturing a Cu alloy wiring layer according to the present invention, the first embodiment of the Cu alloy wiring layer according to the present invention is made of copper (CLJ), cerium (Ce), lanthanum (La).
, praseodymium (Pr) and yttrium (Y) were sputtered. In this case, copper (Cu), cerium (Ce), lanthanum (
La), praseodymium (Pr), yttrium (Y
) are 5000A/min, 30A/min, and 60A, respectively.
Copper (CLj), cerium (Ce), and lanthanum (1
-a), praseodymium (Pr) and yttrium (Y
) was sputtered by a method similar to the first embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention using the wiring layer forming apparatus according to the present invention described above in FIGS. 1 and 2. The above is the first example of the method for manufacturing a Cu alloy wiring layer according to the present invention. It is clear that according to the method for manufacturing a Cu alloy wiring layer according to the present invention, the same effects as in the first embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention described above can be obtained. Embodiment 15 Next, a second embodiment of the method for manufacturing a Cu alloy wiring layer according to the present invention will be described. In the second embodiment of the method for manufacturing a Cu alloy wiring layer according to the present invention, the second embodiment of the Cu alloy wiring layer according to the present invention is made of copper (Cl), cerium (Ce), lanthanum (La),
It is formed by sputtering praseodymium (Pr) and gold (ALI). In this case, copper (Cu), hilium (Ce), lanthanum (
La), praseodymium (Pr), and gold (Au>, respectively, at 5000 A/min, 50 A/min, 30 A/min, 1
Copper (C
U), cerium (Ce), lanthanum (La), praseodymium (Pr), and gold (Au) in the Al alloy according to the present invention using the wiring layer forming apparatus according to the present invention described above in FIGS. 1 and 2. Sputtering was performed using a method similar to the first example of the wiring layer manufacturing method. The above is the second embodiment of the method for manufacturing a Cu alloy wiring layer according to the present invention. According to the method for manufacturing a CLJ alloy wiring layer according to the present invention, the first method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention described above is performed.
It is clear that the same effects as in the embodiment can be obtained.
【実施例１６】
次に、本発明によるＣｕ合金配線層の製法の第３の実施
例を述べよう。
本発明によるＣｕ合金配線層の製法の第３の実施例にお
いては、本発明によるＣＬＩ合金配線層の第３の実施例
を、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチウ
ム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）及びバリウム（Ｂａ）
をスパッタさせて形成した。
この場合、銅（ＣＩ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロ
ンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂ
ａ）が、それぞれ５０００Ａ ／分、１０Ａ ／分、２
０Ａ／分、４０Ａ／分、３０Ａ／分の成膜速度となるよ
うに、銅（Ｃｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロンチ
ウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）及びバリウム（Ｂａ
）を、第１図及び第２図で上述した本発明による配線層
形成用装置を用いた本発明によるＡｌ合金配線層の”Ｉ
Ｊ ２１の第１の実施例に準じた方法で、スパッタさせ
た。
以上が、本発明によるＣＵ合金配線層の製法の第３の実
施例である。
このような本発明によるＣＵ合金配線層の製法によれば
、上述した本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１の
実施例の場合と同様の作用効果が１１７られることは明
らかである。[Embodiment 16] Next, a third embodiment of the method for manufacturing a Cu alloy wiring layer according to the present invention will be described. In the third embodiment of the method for manufacturing a Cu alloy interconnect layer according to the present invention, the third embodiment of the CLI alloy interconnect layer according to the present invention is manufactured using copper (Cu), magnesium (Mg), strontium (Sr), calcium ( Ca) and barium (Ba)
It was formed by sputtering. In this case, copper (CI), magnesium (Mg), strontium (Sr), calcium (Ca), barium (B
a) are respectively 5000A/min, 10A/min, and 2
Copper (Cu), magnesium (Mg), strontium (Sr), calcium (Ca) and barium (Ba) were
) of the Al alloy wiring layer according to the present invention using the wiring layer forming apparatus according to the present invention described above in FIGS. 1 and 2.
Sputtering was performed in accordance with the method of the first example of J21. The above is the third embodiment of the method for manufacturing a CU alloy wiring layer according to the present invention. It is clear that the method for manufacturing a CU alloy wiring layer according to the present invention provides the same effects as in the first embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention described above.
【実施例１７】
次に、本発明によるＣｕ合金配線層の製法の第４の実施
例を述べよう。
本発明によるＣＬＪ合金配線層の製法の第２の実施例に
おいては、本発明によるＣＵ合金配線層の第４の実施例
を、アルミニウム（Ａｌ）と、ボロン（Ｂ）を除いた異
種元素とについてスパッタリング法を用い、またボロン
（Ｂ）につい。
て気相堆積法を用いて形成した。
この場合、アルミニウム（Ａ Ｉ ） 、及びボロン（
Ｂ）を除いた異種元素について、それらを、第１図及び
第２図で上述した本発明による配線層形成用装置を用い
た本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１の実施例に
準じた方法で、スパッタさせ、また、ボロン（Ｂ）につ
いて、それを、第１図及び第２図で上述した本発明によ
る配線層形成用装置を用いた本発明によるＡｌ合金配線
層の製法の第３の実施例に準じた方法で、アルミニウム
（Ａｌ）及びボロン（Ｂ）を除く異種元素をスパッタさ
Ｕているとき、それと同時に、ウェファ上に堆積させた
。
以上が、本発明によるＣｕ合金配線層の製法の第４の実
施例である。
このような本発明によるＣＬＪ合金配線層の製法によれ
ば、上述した本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１
の実施例の場合と同様の作用効果が得られることは明ら
かである。Embodiment 17 Next, a fourth embodiment of the method for manufacturing a Cu alloy wiring layer according to the present invention will be described. In the second embodiment of the method for manufacturing a CLJ alloy wiring layer according to the present invention, the fourth embodiment of the CU alloy wiring layer according to the present invention is manufactured using aluminum (Al) and different elements other than boron (B). Using the sputtering method, also for boron (B). It was formed using a vapor phase deposition method. In this case, aluminum (AI) and boron (
Regarding the different elements except for B), they were prepared according to the first embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention using the wiring layer forming apparatus according to the present invention described above in FIGS. 1 and 2. In addition, boron (B) was sputtered in accordance with the method of manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention using the apparatus for forming a wiring layer according to the present invention described above in FIGS. 1 and 2. By a method similar to Example 3, different elements except aluminum (Al) and boron (B) were deposited on the wafer at the same time as they were being sputtered. The above is the fourth embodiment of the method for manufacturing a Cu alloy wiring layer according to the present invention. According to the method for manufacturing a CLJ alloy wiring layer according to the present invention, the first method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention described above is performed.
It is clear that the same effects as in the embodiment can be obtained.
【実施例１８７
次に、本発明によるＡｕ合金配線層の製法の第１の実施
例を述べよう。
本発明によるＡｕ合金配線層の製法の第１の実施例にお
いては、本発明によるＡＬ＋合金配線層の第１の実施例
を、金（Ａｕ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）
、プラセオジウム（Ｐｒ）及びイットリウム（Ｙ）を、
スパッタさけて形成した。
この場合、金（Ａｕ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（
Ｌ ａ ） 、プラセオジウム（Ｐｒ）、イットリウム
（Ｙ）が、それぞれ５０００Ａ ７分、６０Ａ／分、３
０Ａ ７分、０．５Ａ／分、０．５Ａ／分の成膜速度ど
なるように、金（Ａｕ）、セリウム（Ｃｅ）、ランタン
（Ｌａ）、ブラむオジウム（Ｐｒ）及びイットリウム（
Ｙ）を、第１図及び第２図で上述した本発明による配ｔ
ｉＡ層形成用装置を用いた本発明によるＡｌ合金配線層
の製法の第１の実施例に準じた方法で、スパッタさせた
。
以上が、本発明によるＡｕ合金配線層の製法の第１の実
施例である。
このような本発明によるＡＬ１合金配線層の製法によれ
ば、上述した本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１
の実施例の場合と同様の作用効果が得られることは明ら
かである。
【実施例１９】
次に、本発明によるＡｕ合金配線層の製法の第２の実施
例を述べよう。
本発明によるＡｕ合金配線層の製法の第２の実施例にお
いては、本発明によるＡｕ合金配線層の第２の実施例を
、金（Ａｕ）、マグネシウム（Ｍｇ＞、ストロンチウム
（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）及びバリウム（Ｂａ）を
スパッタさ「て形成した。
この場合、金（Ａｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ストロ
ンチウム（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂ
ａ）が、それぞれ５０００Ａ ７分、１０Ａ／分、２０
Ａ／分、４０△／分、３０Ａ／分の成膜速度となるよう
に、金（Ａｕ）、マグネシウム（Ｍｌ、ストロンチウム
（Ｓｒ）、カルシウム（Ｃａ）及びバリウム（Ｂａ）を
、第１図及びＭ２図で上述した本発明による配線層形成
用装置を用いた本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第
１の実施例に準じた方法で、スパッタさせた。
以上が、本発明によるＡｕ合金配線層の製法の第２の実
施例である。
このような本発明によるＡＬＪ合金配線層の製法によれ
ば、上述した本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１
の実施例の場合と同様の作用効果が得られることは明ら
かである。Example 187 Next, a first example of the method for manufacturing an Au alloy wiring layer according to the present invention will be described. In the first example of the method for manufacturing an Au alloy wiring layer according to the present invention, the first example of the method for manufacturing an Au alloy wiring layer according to the present invention is made of gold (Au), cerium (Ce), lanthanum (La).
, praseodymium (Pr) and yttrium (Y),
It was formed without sputtering. In this case, gold (Au), cerium (Ce), lanthanum (
L a ), praseodymium (Pr), and yttrium (Y) were heated at 5000 A for 7 minutes, 60 A/min, and 3
0A 7 minutes, 0.5A/min, 0.5A/min deposition rate.
Y) according to the invention as described above in FIGS. 1 and 2.
Sputtering was carried out by a method similar to the first example of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention using an iA layer forming apparatus. The above is the first example of the method for manufacturing an Au alloy wiring layer according to the present invention. According to the method for manufacturing an AL1 alloy wiring layer according to the present invention, the first method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention described above is performed.
It is clear that the same effects as in the embodiment can be obtained. [Embodiment 19] Next, a second embodiment of the method for manufacturing an Au alloy wiring layer according to the present invention will be described. In the second embodiment of the method for manufacturing an Au alloy wiring layer according to the present invention, gold (Au), magnesium (Mg>, strontium (Sr), calcium ( In this case, gold (Au), magnesium (Mg), strontium (Sr), calcium (Ca), barium (Ba) were formed by sputtering.
a) are respectively 5000A 7 minutes, 10A/min, 20
Gold (Au), magnesium (Ml), strontium (Sr), calcium (Ca), and barium (Ba) were deposited at a deposition rate of A/min, 40Δ/min, and 30A/min as shown in FIG. Sputtering was carried out by a method similar to the first embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention using the wiring layer forming apparatus according to the present invention described above in Fig. M2. This is a second embodiment of the method for manufacturing the layer. According to the method for manufacturing the ALJ alloy wiring layer according to the present invention, the first method for manufacturing the Al alloy wiring layer according to the present invention described above
It is clear that the same effects as in the embodiment can be obtained.
【実施例２０】
次に、本発明によるＡｕ合金配線層の製法の第３の実施
例を述べよう。
本発明によるＡＬＪ合金配線層の製法の第３の実施例に
おいては、本発明によるＡ（Ｊ合金配線層の第３の実施
例を、金（Ａｕ）と、ボロン（Ｂ）を除いた異種元素と
についてスパッタリング法を用い、またボロン（Ｂ）に
ついて気相堆積法を用いて形成した。
この場合、金（Ａｕ＞、及びボロン（Ｂ）を除いた異極
元素について、それらを、第１図及び第２図で上述した
本発明による配線層形成用装置を用いた本発明によるＡ
ｌ合金配線層の製法の第１の実施例に準じた方法で、ス
パッタさせ、また、ボロン（Ｂ）について、それを、第
１図及び第２図で上述した本発明による配線層形成用装
置を用いた本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第３の
実施例に準じた方法で、金（Ａｕ）及びボロン（Ｂ）を
除く異種元素をスパッタさせているとき、それと同時に
、ウェファ上に堆積させた。
以上が、本発明によるＡｕ合金配線層の製法の第３の実
施例である。
このような本発明によるＡｕ合金配線層の製法によれば
、上述した本発明によるＡｌ合金配線層の製法の第１の
実施例の場合と同様の作用効果が得られることは明らか
である。
なお、上述においては、本発明による配線層及びその製
法並びに配線層形成用装置のそれぞれについて僅かな実
施例を示したに過ぎず、Ａｌ合金配線層及びその製法を
、上述したＡｌ合金配ｌＱ層の第１、第２及び第３の実
施例；及び上述したＡｌ合金配線層の製法の第１、第２
及び第３の実施例の外、異種元素が、セリウム（Ｃｅ）
、ランタン（Ｌａ）、プラセオジウム（Ｐｒ）などのラ
ンタノイド元素と、イットリウム（Ｙ）と、スカンジウ
ム（Ｓｃ）との中から選ばれた１種または複数種でなる
もの、またはセリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、プ
ラセオジウム（Ｐｒ）などのランタノイド元素と、イッ
トリウム（Ｙ）と、スカンジウム（Ｓｃ）との中から選
ばれた１種または複数種と、ボロンとでなるものとする
こともできる。
同様に、Ｃｕ合金配線層及びその製法を、上述したＣｕ
合金配線層の第１、第２、第３及び第４の実施例；及び
上述したＣｕ合金配線層の製法の第１、第２、第３及び
第４の実施例の外、異種元素が、金（Ａｕ＞と、マグネ
シウム（Ｍｇ）と、カルシウム（Ｃａ）と、ストロンチ
ウム（Ｓｒ）と、バリウム（Ｂａ）と、イットリウム（
Ｙ）と、スカンジウム（Ｓｃ）と、セリウム（Ｃｅ）、
ランタン（Ｌａ）、プラセオジウム（Ｐｒ）イｔどのラ
ンタノイド元素と、ボロン（Ｂ）との中から選ばれた１
種または複数種でなるものとすることもできる。
また、Ａｕ合金配線層及びその製法を、上述したＡｕ合
金配線層の第１、第２及び第３の実施例：及び上述した
ＡＬＪ合金配線層の製法の第１、第２及び第３の実施例
の外、異種元素が、マグネシウム（Ｍ９）と、カルシウ
ム（Ｃａ）と、ストロンチウム（Ｓｒ）と、バリウム（
Ｂａ）と、イソ１〜リウム（Ｙ）と、スカンジウム（Ｓ
ｃ）と、セリウム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）、プラセ
オジウム（Ｐｒ）などのランタノイド元素と、ボロン（
Ｂ）との中から選ばれた１種または複数種とすることも
できる。
その他、配線層形成用装置を合めて、本発明の精神を脱
することなしに、種々の変型、変更をなし得るであろう
。Embodiment 20 Next, a third embodiment of the method for manufacturing an Au alloy wiring layer according to the present invention will be described. In the third embodiment of the method for manufacturing the ALJ alloy wiring layer according to the present invention, the third embodiment of the A(J alloy wiring layer according to the present invention) is made of different elements except gold (Au) and boron (B) and boron (B) using a sputtering method, and boron (B) using a vapor deposition method. and A according to the present invention using the wiring layer forming apparatus according to the present invention described above in FIG.
The wiring layer forming apparatus according to the present invention was sputtered using a method similar to the first embodiment of the method for manufacturing an alloy wiring layer, and boron (B) was sputtered using the wiring layer forming apparatus according to the present invention as described above in FIGS. 1 and 2. When sputtering different elements other than gold (Au) and boron (B) by a method according to the third embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention using deposited. The above is the third embodiment of the method for manufacturing an Au alloy wiring layer according to the present invention. It is clear that according to the method for manufacturing an Au alloy wiring layer according to the present invention, the same effects as in the first embodiment of the method for manufacturing an Al alloy wiring layer according to the present invention described above can be obtained. In addition, in the above description, only a few examples have been shown for each of the wiring layer, its manufacturing method, and wiring layer forming apparatus according to the present invention, and the Al alloy wiring layer and its manufacturing method are described above. the first, second and third embodiments; and the first and second methods of manufacturing the Al alloy wiring layer described above;
And other than the third embodiment, the different element is cerium (Ce)
, lanthanoid elements such as lanthanum (La), praseodymium (Pr), yttrium (Y), and scandium (Sc), or cerium (Ce), lanthanum ( It can also be made of a lanthanide element such as La), praseodymium (Pr), one or more selected from yttrium (Y), scandium (Sc), and boron. Similarly, the Cu alloy wiring layer and its manufacturing method are described above.
In addition to the first, second, third, and fourth embodiments of the alloy wiring layer; and the first, second, third, and fourth embodiments of the method for manufacturing the Cu alloy wiring layer described above, the dissimilar element is Gold (Au>), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba), and yttrium (
Y), scandium (Sc), cerium (Ce),
1 selected from lanthanoid elements such as lanthanum (La), praseodymium (Pr), and boron (B)
It can also consist of one or more species. In addition, the Au alloy wiring layer and its manufacturing method are described in the first, second, and third embodiments of the above-mentioned Au alloy wiring layer; and in the first, second, and third embodiments of the manufacturing method of the ALJ alloy wiring layer described above. Except for exceptions, different elements include magnesium (M9), calcium (Ca), strontium (Sr), and barium (
Ba), iso1-lium (Y), and scandium (S
c), lanthanide elements such as cerium (Ce), lanthanum (La), and praseodymium (Pr), and boron (
It is also possible to use one or more types selected from B). In addition, various modifications and changes may be made to the wiring layer forming apparatus without departing from the spirit of the present invention.
第１図及び第２図は、それぞれ本発明による配Ｆ１１層
の製法、及び配線層形成用装置の実施例の説明を供する
、配線層形成用装置の路線的縦断面及び横断面である。
１・・・・・・・・・真空容器
２・・・・・・・・・回転用軸
３・・・・・・・・・つ丁ファ装置用回転板４．６．８
・・・・・・・・・バルブ
５・・・・・・・・・ガス導入管
７・・・・・・・・・原料ガス導入管
９・・・・・・・・・ターボポンプ
１０・・・・・・・・・排気管
１１・・・・・・・・・マスク
Δ 、Ａ２・・・・・・・・・
・・・・・・・・・ウェファ載置部
Ｇ１ 、Ｇ２・・・・・・・・・
・・・・・・・・・ブレナ型マグネトロンガンＭ、Ｍ２
・・・・・・・・・
・・・・・・・・・被スパッタリング用材Ｓ１、Ｇ２・
・・・・・・・・
・・・・・・・・・被スパッタリング用材保持部Ｕ１、
Ｕ２・・・・・・・・・
・・・・・・・・・窓
Ｗｌ、Ｗ２・・・・・・・・・
・・・・・・・・・ウェファ
出願人 日本電信電話株式会社
代理人 弁理士 １）中 正 冶
第１図
第２図
旦FIGS. 1 and 2 are longitudinal and cross-sectional views of an apparatus for forming a wiring layer, respectively, illustrating a method for manufacturing an F11 layer according to the present invention and an embodiment of the apparatus for forming a wiring layer. 1......Vacuum container 2...Rotating shaft 3...Rotating plate for the shaft device 4.6.8... ...... Valve 5 ...... Gas introduction pipe 7 ...... Raw material gas introduction pipe 9 ...... Turbo pump 10 ... ......Exhaust pipe 11...Mask Δ, A2......Wafer mounting section G1, G2...・・・・・・・・・・・・Brenna type magnetron gun M, M2
・・・・・・・・・ ・・・・・・・・・Materials for sputtering S1, G2・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・Sputtering material holding part U1,
U2・・・・・・・・・・・・・・・Window Wl, W2・・・・・・・・・・・・・・・Wafer applicant Nippon Telegraph and Telephone Corporation representative Person Patent Attorney 1) Tadashi Naka Figure 1 Figure 2 Dan
Claims (1)
ウム（Ａｌ）とは異種であり且つアルミニウム（Ａｌ）
に対して僅量な異種元素との合金でなるＡｌ合金配線層
において、 上記異種元素が、ランタノイド元素、イッ トリウム（Ｙ）及びスカンジウム（Ｓｃ）中から選ばれ
た１種または複数種の元素でなることを特徴とするＡｌ
合金配線層。 ２、主成分としてのアルミニウム（Ａｌ）と、アルミニ
ウム（Ａｌ）とは異種であり且つアルミニウム（Ａｌ）
に対して僅量な異種元素との合金でなるＡｌ合金配線層
において、 上記異種元素が、ランタノイド元素、イッ トリウム（Ｙ）及びスカンジウム（Ｓｃ）中から選ばれ
た１種または複数種の元素と、ボロン（Ｂ）とでなるこ
とを特徴とするＡｌ合金配線層。 ３、主成分としての銅（Ｃｕ）と、銅（Ｃｕ）とは異種
であり且つ銅（Ｃｕ）に対して僅量な異種元素との合金
でなるＣｕ合金配線層において、 上記異種元素が、金（Ａｕ）、マグネシウ ム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓ
ｒ）、バリウム（Ｂａ）、イットリウム（Ｙ）、スカン
ジウム（Ｓｃ）、ランタノイド元素及びボロン（Ｂ）中
から選ばれた１種または複数種の元素でなることを特徴
とするＣｕ合金配線層。 ４、主成分としての金（Ａｕ）と、金（Ａｕ）とは異種
であり且つ金（Ａｕ）に対して僅量な異種元素との合金
でなるＡｕ合金配線層において、 上記異種元素が、マグネシウム（Ｍｇ）、 カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウ
ム（Ｂａ）、イットリウム（Ｙ）、スカンジウム（Ｓｃ
）、ランタノイド元素及びボロン（Ｂ）中から選ばれた
１種または複数種の元素でなることを特徴とするＣｕ合
金配線層。 ５、主成分としてのアルミニウム（Ａｌ）と、アルミニ
ウム（Ａｌ）とは異種であり且つアルミニウム（Ａｌ）
に対して僅量な異種元素との合金でなり、上記異種元素
が、ランタノイド元素、イットリウム（Ｙ）及びスカン
ジウム（Ｓｃ）中から選ばれた１種または複数種の元素
でなるＡｌ合金配線層を、ウエフア上に、スパッタリン
グ法を用いて形成することを特徴とするＡｌ合金配線層
の製法。 ６、主成分としてのアルミニウム（Ａｌ）と、アルミニ
ウム（Ａｌ）とは異種であり且つアルミニウム（Ａｌ）
に対して僅量な異種元素との合金でなり、上記異種元素
が、ランタノイド元素、イットリウム（Ｙ）及びスカン
ジウム（Ｓｃ）中から選ばれた１種または複数種の元素
と、ボロン（Ｂ）とでなるＡｌ合金配線層を、ウエフア
上に、アルミニウム（Ａｌ）及び上記１種または複数種
の元素についてスパッタリング法を用い、上記ボロン（
Ｂ）について気相堆積法またはスパッタリング法を用い
て形成することを特徴とするＡｌ合金配線層の製法。 ７、主成分としての銅（Ｃｕ）と、銅（Ｃｕ）とは異種
であり且つ銅（Ｃｕ）に対して僅量な異種元素との合金
でなり、上記異種元素が、金（Ａｕ）、マグネシウム（
Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）
、バリウム（Ｂａ）、イットリウム（Ｙ）、スカンジウ
ム（Ｓｃ）、ランタノイド元素及びボロン（Ｂ）中から
選ばれた１種または複数種の元素でなるＣｕ合金配線層
を、ウエフア上に、（１）上記異種元素が上記ボロン（
Ｂ）を含んでいない場合、スパッタリング法を用い、（
２）上記異種元素が上記ボロン（Ｂ）の１種のみである
場合、上記銅（Ｃｕ）についてスパッタリング法を用い
、上記ボロン（Ｂ）について気相堆積法またはスパッタ
リング法を用い、（３）上記異種元素が上記ボロン（Ｂ
）を含んで複数種である場合、上記銅（Ｃｕ）及び上記
複数種の元素中のボロン（Ｂ）以外の元素についてスパ
ッタリング法を用い、上記ボロン（Ｂ）について気相堆
積法またはスパッタリング法を用いて形成することを特
徴とするＣｕ合金配線層の製法。 ８、主成分としての金（Ａｕ）と、金（Ａｕ）とは異種
であり且つ金（Ａｕ）に対して僅量な異種元素との合金
でなり、上記異種元素が、マグネシウム（Ｍｇ）、カル
シウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（
Ｂａ）、イットリウム（Ｙ）、スカンジウム（Ｓｃ）、
ランタノイド元素及びボロン（Ｂ）中から選ばれた１種
または複数種の元素でなるＡｕ合金配線層を、ウエフア
上に、（１）上記異種元素が上記ボロン（Ｂ）を含んで
いない場合、スパッタリング法を用い、（２）上記異種
元素が上記ボロン（Ｂ）の１種のみである場合、上記金
（Ａｕ）についてスパッタリング法を用い、上記ボロン
（Ｂ）について気相堆積法またはスパッタリング法を用
い、（３）上記異種元素が上記ボロン（Ｂ）を含んで複
数種である場合、上記金（Ａｕ）及び上記複数種の元素
中のボロン（Ｂ）以外の元素についてスパッタリング法
を用い、上記ボロン（Ｂ）について気相堆積法またはス
パッタリング法を用いて形成することを特徴とするＡｕ
合金配線層の製法。 ９、真空容器と、 上記真空容器内に配され、且つ上面上にＡ ｌ合金配線層、Ｃｕ合金配線層またはＡｕ合金配線層が
形成される複数のウエフアをそれぞれ載置するウエフア
載置部を有するウエフア載置用回転板と、 上記真空容器内に上記ウエフア載置用回転 板と上方から対向して配され、且つ下端面に沿って被ス
パッタリング用材を保持する被スパッタリング用材保持
部を有する複数のプレナ型マグネトロンガンとを有する
ことを特徴とする配線層形成用装置。[Claims] 1. Aluminum (Al) as a main component and aluminum (Al) are different types, and aluminum (Al)
In the Al alloy wiring layer made of an alloy with a small amount of a different element, the different element is one or more elements selected from lanthanide elements, yttrium (Y), and scandium (Sc). Al characterized by
Alloy wiring layer. 2. Aluminum (Al) as a main component and aluminum (Al) are different types, and aluminum (Al)
In the Al alloy wiring layer formed of an alloy with a small amount of a different element, the different element is one or more elements selected from lanthanide elements, yttrium (Y), and scandium (Sc); An Al alloy wiring layer characterized by comprising boron (B). 3. In a Cu alloy wiring layer consisting of copper (Cu) as a main component, which is different from copper (Cu), and which is an alloy with a small amount of a different element relative to copper (Cu), the above-mentioned different element is Gold (Au), magnesium (Mg), calcium (Ca), strontium (S
r), barium (Ba), yttrium (Y), scandium (Sc), lanthanide elements, and boron (B). 4. In an Au alloy interconnection layer consisting of gold (Au) as a main component, gold (Au) is of a different type, and the gold (Au) is alloyed with a small amount of a different element, the above-mentioned different element is Magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (Ba), Yttrium (Y), Scandium (Sc
), a lanthanoid element, and boron (B). 5. Aluminum (Al) as a main component and aluminum (Al) are different types, and aluminum (Al)
Al alloy wiring layer is made of an alloy with a small amount of a different element, and the different element is one or more elements selected from lanthanide elements, yttrium (Y), and scandium (Sc). A method for producing an Al alloy wiring layer, which is characterized in that it is formed on a wafer using a sputtering method. 6. Aluminum (Al) as a main component and aluminum (Al) are different types, and aluminum (Al)
is an alloy with a small amount of different elements, and the different elements include one or more elements selected from lanthanoid elements, yttrium (Y), and scandium (Sc), and boron (B). An Al alloy wiring layer consisting of the above boron (
A method for producing an Al alloy wiring layer, characterized in that B) is formed using a vapor deposition method or a sputtering method. 7. Copper (Cu) as a main component is different from copper (Cu) and is an alloy with a small amount of different elements compared to copper (Cu), and the above different elements are gold (Au), magnesium(
Mg), calcium (Ca), strontium (Sr)
A Cu alloy wiring layer made of one or more elements selected from , barium (Ba), yttrium (Y), scandium (Sc), lanthanide elements, and boron (B) is placed on a wafer (1) The above-mentioned different element is the above-mentioned boron (
If it does not contain B), use a sputtering method to prepare (
2) When the above-mentioned different element is only one type of the above-mentioned boron (B), using the sputtering method for the above-mentioned copper (Cu), using the vapor phase deposition method or sputtering method for the above-mentioned boron (B), (3) above-mentioned The different element is the above boron (B
), a sputtering method is used for the copper (Cu) and an element other than boron (B) among the plurality of elements, and a vapor deposition method or a sputtering method is used for the boron (B). 1. A method for producing a Cu alloy wiring layer, characterized in that the Cu alloy wiring layer is formed using a Cu alloy. 8. Gold (Au) as a main component is different from gold (Au), and is an alloy with a small amount of different elements compared to gold (Au), and the above-mentioned different elements include magnesium (Mg), Calcium (Ca), Strontium (Sr), Barium (
Ba), yttrium (Y), scandium (Sc),
An Au alloy wiring layer made of one or more elements selected from lanthanide elements and boron (B) is deposited on the wafer by (1) sputtering when the above-mentioned different element does not contain the above-mentioned boron (B); (2) If the different element is only one type of boron (B), use a sputtering method for the gold (Au), and use a vapor deposition method or a sputtering method for the boron (B). , (3) When the different elements are multiple types including the boron (B), a sputtering method is used for the gold (Au) and an element other than boron (B) among the multiple elements, and the boron Au characterized in that (B) is formed using a vapor deposition method or a sputtering method.
Manufacturing method for alloy wiring layer. 9. A vacuum container, and a wafer mounting section on which a plurality of wafers placed in the vacuum container and each having an Al alloy wiring layer, a Cu alloy wiring layer, or an Au alloy wiring layer formed on the upper surface are placed. a rotating plate for placing wafers, and a plurality of material holding parts for sputtering that are disposed in the vacuum container to face the rotating plate for placing wafers from above and that hold the material to be sputtered along the lower end surface. An apparatus for forming a wiring layer, comprising a planar magnetron gun.
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|---|---|---|---|
| JP63118939A JP2714606B2 (en) | 1988-05-16 | 1988-05-16 | Wiring layer and its manufacturing method |
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH01289140A true JPH01289140A (en) | 1989-11-21 |
| JP2714606B2 JP2714606B2 (en) | 1998-02-16 |
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|---|---|---|---|
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