JPH02188920A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH02188920A JPH02188920A JP883289A JP883289A JPH02188920A JP H02188920 A JPH02188920 A JP H02188920A JP 883289 A JP883289 A JP 883289A JP 883289 A JP883289 A JP 883289A JP H02188920 A JPH02188920 A JP H02188920A
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Landscapes
- 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、半導体集積回路の製造方法に関し、特に半導
体基板上への電極あるいは電極配線層を形成する方法に
関する。
体基板上への電極あるいは電極配線層を形成する方法に
関する。
従来の技術
ＭＯ８集積回路の製造工程に於てソース、ドレインなど
へのオーミックコンタクト形成は、配線金属として用い
られてきたアルミニウム＜Ａｎと基板シリコン（Ｓｉ）
との直接のコンタクトによってきたが、デバイス微細化
に伴い、ＰＮ接合の深さが浅くなるに従い、Ａｌの代わ
りにＡｌＳｉ合金膜が用いられるようになっている。そ
の主な理由は、Ａｌ中へのＳｉの固溶度およびＡｌ中の
Ｓｉの拡散係数が比較的太き（、コンタクト形成後の熱
処理の過程で基板ＳｉからＡｌ中へのＳｉ固溶合金化が
局部的に進行し、ＰＮ接合を破壊してしまうため、あら
かじめＡｌに固溶度以上のＳｉを含有させて、これらを
防ごうとするためである。
へのオーミックコンタクト形成は、配線金属として用い
られてきたアルミニウム＜Ａｎと基板シリコン（Ｓｉ）
との直接のコンタクトによってきたが、デバイス微細化
に伴い、ＰＮ接合の深さが浅くなるに従い、Ａｌの代わ
りにＡｌＳｉ合金膜が用いられるようになっている。そ
の主な理由は、Ａｌ中へのＳｉの固溶度およびＡｌ中の
Ｓｉの拡散係数が比較的太き（、コンタクト形成後の熱
処理の過程で基板ＳｉからＡｌ中へのＳｉ固溶合金化が
局部的に進行し、ＰＮ接合を破壊してしまうため、あら
かじめＡｌに固溶度以上のＳｉを含有させて、これらを
防ごうとするためである。
第２図ａ −ｂに従来例の配線層形成の工程順断面図を
示す。単一の半導体基板１内へ作り込まれた半導体素子
の配線形成を行なうにあたり、酸化シリコン膜２の上に
、Ａｌ−Ｓｉ合金膜３を形成した後、レジスト４をマス
クにして、ハロゲン系ガスを用いた反応性イオンエツチ
ング法を用いて、所望の配線パターンを形成する。
示す。単一の半導体基板１内へ作り込まれた半導体素子
の配線形成を行なうにあたり、酸化シリコン膜２の上に
、Ａｌ−Ｓｉ合金膜３を形成した後、レジスト４をマス
クにして、ハロゲン系ガスを用いた反応性イオンエツチ
ング法を用いて、所望の配線パターンを形成する。
発明が解決しようとする課題
微細化された配線パターンを形成するときの金属材料と
しては、ＡＱ−８ｉ合金膜が主流となっている。しかし
ながら、Ａｌ−３ｉ合金膜の問題点として、ヒロックが
ある。特に多層配線のプロセスでは、第−層配線で発生
するヒロックにより、層間膜の絶縁不良などを引き起こ
してしまう。ヒロックはＡＱ膜の内部応力が解放される
時に成長し、１μｍ以上も成長する。
しては、ＡＱ−８ｉ合金膜が主流となっている。しかし
ながら、Ａｌ−３ｉ合金膜の問題点として、ヒロックが
ある。特に多層配線のプロセスでは、第−層配線で発生
するヒロックにより、層間膜の絶縁不良などを引き起こ
してしまう。ヒロックはＡＱ膜の内部応力が解放される
時に成長し、１μｍ以上も成長する。
ヒロックを抑制する方法として、Ｃｕの添加２スパッタ
時の残留ガス中のＮ２．０２ 、Ｈ２Ｏの低減、高融点
金属やＡｆ’２０３などの緻密な膜でのＡｌ−８ｉ合金
膜の被覆、Ａｔ！−３ｉ合金膜へのイオン注入等がある
。しかしながら、Ｃｕの添加は、ドライエツチングが難
しく、Ａｔ！腐食等の問題が発生する。またＡｔ！−８
ｉ合金膜を緻密な膜で被覆する場合も、工程の複雑化を
ともなう。
時の残留ガス中のＮ２．０２ 、Ｈ２Ｏの低減、高融点
金属やＡｆ’２０３などの緻密な膜でのＡｌ−８ｉ合金
膜の被覆、Ａｔ！−３ｉ合金膜へのイオン注入等がある
。しかしながら、Ｃｕの添加は、ドライエツチングが難
しく、Ａｔ！腐食等の問題が発生する。またＡｔ！−８
ｉ合金膜を緻密な膜で被覆する場合も、工程の複雑化を
ともなう。
課題を解決するための手段
本発明は、半導体基板上にＡ！！−８ｉ合金膜を所定の
配線パターニング後、砒素イオンを、斜め回転注入法に
より、Ａｔ！−８ｉ配線の上部、側壁部共に注入し、熱
処理を施すことにより、配線を形成するものである。
配線パターニング後、砒素イオンを、斜め回転注入法に
より、Ａｔ！−８ｉ配線の上部、側壁部共に注入し、熱
処理を施すことにより、配線を形成するものである。
作用
この方法によれば、ＡＱ−８ｉ合金膜をドライエッチす
るため、ＡＱ−８ｉ−Ｃｕ合金膜をドライエッチする場
合に問題となるエツチング残渣や腐食の心配は−切な（
、安定した配線のパターニングが可能である。また斜め
回転イオン注入を用いることにより、Ａｔ！−８ｉ配線
の上部及び側壁部に均一に注入されるから、縦方向、及
び横方向のヒロックを同時に抑制することができ、微細
アルミニウム配線の、歩留り向上、信頼性向上を容易に
実現できる。
るため、ＡＱ−８ｉ−Ｃｕ合金膜をドライエッチする場
合に問題となるエツチング残渣や腐食の心配は−切な（
、安定した配線のパターニングが可能である。また斜め
回転イオン注入を用いることにより、Ａｔ！−８ｉ配線
の上部及び側壁部に均一に注入されるから、縦方向、及
び横方向のヒロックを同時に抑制することができ、微細
アルミニウム配線の、歩留り向上、信頼性向上を容易に
実現できる。
実施例
以下に本発明の実施例について第１図（ａ）〜（ｄ）の
工程順断面図により、詳しく説明する。
工程順断面図により、詳しく説明する。
第１図（ａ）のように、通常の方法で、所定の領域が形
成された半導体基板１に、重量比でＳｉを１％含有する
アルミニウム合金膜３を形成し、さらにこの膜の上にフ
ォトレジスト４によってパターン形成を行なう。
成された半導体基板１に、重量比でＳｉを１％含有する
アルミニウム合金膜３を形成し、さらにこの膜の上にフ
ォトレジスト４によってパターン形成を行なう。
次にハロゲン系ガスにより、反応性イオンエツチングを
行なう。この後、レジストを除去し、Ａｌ−３ｉ合金膜
の配線が形成される。次に、同図（ｂ） 、 （ｃ）の
ように、砒素イオンを加速エネルギー５０〜１ＯＯｋｅ
Ｖ、１０１５〜１０”／ｃｄの注入量で、斜め回転法を
用いて、Ａｔ！−８ｉ合金配線層の上部及び側壁部にイ
オン注入する。
行なう。この後、レジストを除去し、Ａｌ−３ｉ合金膜
の配線が形成される。次に、同図（ｂ） 、 （ｃ）の
ように、砒素イオンを加速エネルギー５０〜１ＯＯｋｅ
Ｖ、１０１５〜１０”／ｃｄの注入量で、斜め回転法を
用いて、Ａｔ！−８ｉ合金配線層の上部及び側壁部にイ
オン注入する。
さらに、４５０℃程度の熱処理を施すことにより、同図
（ｄ）のように、前記Ａｌ−８ｉ合金膜の表面全体がＡ
ｓ注入されたＡＱ−８ｉ膜５に変換する。
（ｄ）のように、前記Ａｌ−８ｉ合金膜の表面全体がＡ
ｓ注入されたＡＱ−８ｉ膜５に変換する。
発明の効果
本発明によれば、パターニングされたＡｌ−８ｉ合金膜
を、砒素の斜め回転イオン注入および低温熱処理を施す
ことで、Ａｌ−３ｉ合金膜の内部応力を減少せしめ、し
たがってヒロック成長を抑制することができ、微細アル
ミニウム配線の歩留向上、信頼性向上が実現できる。特
に多層アルミニウム配線には有効である。
を、砒素の斜め回転イオン注入および低温熱処理を施す
ことで、Ａｌ−３ｉ合金膜の内部応力を減少せしめ、し
たがってヒロック成長を抑制することができ、微細アル
ミニウム配線の歩留向上、信頼性向上が実現できる。特
に多層アルミニウム配線には有効である。
第１図（３）〜（ｄ）は本発明実施例の工程順断面図。
第２図（ａ）〜（ｂ）は従来法による配線層の形成方法
の工程順断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・酸化シリコ
ン膜、３・・・・・・Ａｌ−３ｉ合金膜、４・・・・・
・レジスト、５・・・・・Ａｓ注入されたＡＱ−８ｉ合
金膜。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名纂 図
の工程順断面図である。 １・・・・・・半導体基板、２・・・・・・酸化シリコ
ン膜、３・・・・・・Ａｌ−３ｉ合金膜、４・・・・・
・レジスト、５・・・・・Ａｓ注入されたＡＱ−８ｉ合
金膜。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか１名纂 図
Claims (2)
- （１）半導体装置の金属配線層を形成するにあたり、半
導体基板の所定の領域の表面に、一種または二種類の金
属合金膜を形成し、ドライエッチで配線パターンを形成
する工程、前記金属合金膜に、砒素を斜め回転イオン注
入法で注入し、熱処理する工程を経て、電極配線層を形
成することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）金属合金膜がＡｌまたはＡｌ−Ｓｉ合金膜である
ことを特徴とする請求項（１）に記載の半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP883289A JPH02188920A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP883289A JPH02188920A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02188920A true JPH02188920A (ja) | 1990-07-25 |
Family
ID=11703760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP883289A Pending JPH02188920A (ja) | 1989-01-18 | 1989-01-18 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02188920A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0567610A (ja) * | 1991-03-19 | 1993-03-19 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-01-18 JP JP883289A patent/JPH02188920A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0567610A (ja) * | 1991-03-19 | 1993-03-19 | Nec Corp | 半導体装置及びその製造方法 |
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