JPH02260535A - 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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- JPH02260535A JPH02260535A JP8106189A JP8106189A JPH02260535A JP H02260535 A JPH02260535 A JP H02260535A JP 8106189 A JP8106189 A JP 8106189A JP 8106189 A JP8106189 A JP 8106189A JP H02260535 A JPH02260535 A JP H02260535A
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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、半導体装置の製造法、特に金属配線に関する
ものである。
ものである。
従来微細化された半導体装置の配線方法は、例又は第２
図の如く、半導体素子が形成された半導体基板２１上の
フィールド絶縁膜２２にコンタクトホールを形成した後
、配線用のアルミニウム合金（例えばＡＪ２−Ｓｉ）２
３を０．５〜１．０μｍスパッタし、更にヒロック、マ
イグレーション防止の為に窒化チタン２４を０．１μｍ
程度スパッタする０次にフォトレジストをマスクして、
前記積層膜をドライエツチングしバターニングする。多
層配線構造では、続いて層間絶縁１ｌｌＩ２９をＣＶＤ
等により積層し、−層目の配線等とのコンタクトをとる
ためにスルーホール２５を開孔後、二層目の配線構造を
形成している。−層あるいは多層構造では、最終的にパ
シベーション膜として気相成長によるＰＳＧ膜２膜上６
化シリコン膜２７を成長させた後、外部電極取り出し用
のポンディングパッド２８を開孔している。
図の如く、半導体素子が形成された半導体基板２１上の
フィールド絶縁膜２２にコンタクトホールを形成した後
、配線用のアルミニウム合金（例えばＡＪ２−Ｓｉ）２
３を０．５〜１．０μｍスパッタし、更にヒロック、マ
イグレーション防止の為に窒化チタン２４を０．１μｍ
程度スパッタする０次にフォトレジストをマスクして、
前記積層膜をドライエツチングしバターニングする。多
層配線構造では、続いて層間絶縁１ｌｌＩ２９をＣＶＤ
等により積層し、−層目の配線等とのコンタクトをとる
ためにスルーホール２５を開孔後、二層目の配線構造を
形成している。−層あるいは多層構造では、最終的にパ
シベーション膜として気相成長によるＰＳＧ膜２膜上６
化シリコン膜２７を成長させた後、外部電極取り出し用
のポンディングパッド２８を開孔している。
〔発明が解決しようとする課題１
しかしながら従来技術では、上部配線構造とのコンタク
ト部や外部電極取り出し用のパッド領域は、コンタクト
性やボンディング性を高めるために、）四ロカーボン系
のガスによるドライエツチングによって窒化チタン２４
を除去しているが、このエツチングガスとアルミニウム
合金やレジスト等とが反応してフッ素化合物等を生じる
。この化合物は、コンタクト抵抗を増加させたり、ボン
ディング性を悪化させ、歩留りや信頼性の上で大きな問
題となる。
ト部や外部電極取り出し用のパッド領域は、コンタクト
性やボンディング性を高めるために、）四ロカーボン系
のガスによるドライエツチングによって窒化チタン２４
を除去しているが、このエツチングガスとアルミニウム
合金やレジスト等とが反応してフッ素化合物等を生じる
。この化合物は、コンタクト抵抗を増加させたり、ボン
ディング性を悪化させ、歩留りや信頼性の上で大きな問
題となる。
しかるに本発明は、かかる課題を解決するものであり、
その目的とするところは、多層配線間のコンタクト性の
向上と、パッド部のボンディング性を向上し信頼性の高
い微細半導体装置を安定供給することである。
その目的とするところは、多層配線間のコンタクト性の
向上と、パッド部のボンディング性を向上し信頼性の高
い微細半導体装置を安定供給することである。
〔課題を解決するための゛手段］
本発明の半導体装置の製造方法は、
ａ）アルミニウムもしくはその合金薄膜上に高融点金属
またはその化合物を積層した配線を形成する工程と、
、 ｂ）前記配線上に眉間絶縁膜を形成する工程と、Ｃ）前
記絶縁層にスルーホールを形成する工程と、 ｄ）スルーホール部の前記高融点金属を除去する工程と
、 ｅ）スルーホール部のアルミニウムもしくはその合金薄
膜の表面を少なくとも数％のオゾンまたは、酸素プラズ
マを含む雰囲気中で熱処理する工程と、 ｆ）前記処理後の基板の上に第二の配線を形成する工程
とからなることを特徴とする。
またはその化合物を積層した配線を形成する工程と、
、 ｂ）前記配線上に眉間絶縁膜を形成する工程と、Ｃ）前
記絶縁層にスルーホールを形成する工程と、 ｄ）スルーホール部の前記高融点金属を除去する工程と
、 ｅ）スルーホール部のアルミニウムもしくはその合金薄
膜の表面を少なくとも数％のオゾンまたは、酸素プラズ
マを含む雰囲気中で熱処理する工程と、 ｆ）前記処理後の基板の上に第二の配線を形成する工程
とからなることを特徴とする。
〔実 施 例］
以下本発明の実施例における工程を、第１図に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
まず第１図（ａ）の如く、サブミクロンルールの集積回
路製造において、トランジスタや抵抗等の半導体素子が
形成された半導体基板ｌｌ上のフィールド絶縁膜１２に
コンタクトホールを開孔する０次いで第１図（ｂ）の如
く配線用のアルミニウム合金１３を約１．０μｍ、更に
窒化チタン１４を約５００人スパッタする０次にフォト
レジストをマスクにして、前記積層膜１３．１４をＣＩ
２．やＢＯ２，の様なハロゲン系ガスでドライエツチン
グして同時バターニングした後、層間絶縁膜１９をＣＶ
Ｄ等により積層する。その後、上下の配線間のコンタク
トをとるためにスルーホール１５を開孔している。さら
にコンタクト部の抵抗を下げるために開孔部の窒化チタ
ン１４をフロロカーボン系のガスによるドライエツチン
グで除去している。このとき生成するフッ素化合物を、
例えば２５０℃に加熱した２〜６％のオゾンを含む酸素
雰囲気中で数分間熱処理することによって酸化している
。その後、第１図（ｃ）の如く２層目の配線を形成する
際の逆スパツタ等により前記化合物は除去される。Ｒ終
的に第１図（ｄ）の如くパシベーション膜として気相成
長により、ＰＳＧ膜１膜上６ラズマ窒化膜１７を成長さ
せる。続いて外部電極取り出し用のポンデイグパッドを
設ける為、前記プラズマ窒化１１１７はＮＦ、ガスを用
いて、又ＰＳＧｌ１１６はＣＨＦ５１０ｓガスを用いて
ドライエツチングした後、更にフロロカーボン系のガス
によるドライエツチングで窒化チクン膜１４を除去し、
ここでも、オゾンを含む雰囲気中で熱処理している。
路製造において、トランジスタや抵抗等の半導体素子が
形成された半導体基板ｌｌ上のフィールド絶縁膜１２に
コンタクトホールを開孔する０次いで第１図（ｂ）の如
く配線用のアルミニウム合金１３を約１．０μｍ、更に
窒化チタン１４を約５００人スパッタする０次にフォト
レジストをマスクにして、前記積層膜１３．１４をＣＩ
２．やＢＯ２，の様なハロゲン系ガスでドライエツチン
グして同時バターニングした後、層間絶縁膜１９をＣＶ
Ｄ等により積層する。その後、上下の配線間のコンタク
トをとるためにスルーホール１５を開孔している。さら
にコンタクト部の抵抗を下げるために開孔部の窒化チタ
ン１４をフロロカーボン系のガスによるドライエツチン
グで除去している。このとき生成するフッ素化合物を、
例えば２５０℃に加熱した２〜６％のオゾンを含む酸素
雰囲気中で数分間熱処理することによって酸化している
。その後、第１図（ｃ）の如く２層目の配線を形成する
際の逆スパツタ等により前記化合物は除去される。Ｒ終
的に第１図（ｄ）の如くパシベーション膜として気相成
長により、ＰＳＧ膜１膜上６ラズマ窒化膜１７を成長さ
せる。続いて外部電極取り出し用のポンデイグパッドを
設ける為、前記プラズマ窒化１１１７はＮＦ、ガスを用
いて、又ＰＳＧｌ１１６はＣＨＦ５１０ｓガスを用いて
ドライエツチングした後、更にフロロカーボン系のガス
によるドライエツチングで窒化チクン膜１４を除去し、
ここでも、オゾンを含む雰囲気中で熱処理している。
この様にしてなる半導体装置のコンタクト抵抗は減少し
、組み立て実装工程のボンディング不良も激減し、信頼
性上においても問題はなくなった。ここで、オゾンによ
る処理温度は、高い方が除去の効果が良好であったが、
４５０℃以上ではアルミニウムの突き抜は等を生じ好ま
しくない。
、組み立て実装工程のボンディング不良も激減し、信頼
性上においても問題はなくなった。ここで、オゾンによ
る処理温度は、高い方が除去の効果が良好であったが、
４５０℃以上ではアルミニウムの突き抜は等を生じ好ま
しくない。
また、圧力に関しては、常圧のみならず減圧でも効果が
認められた。また、実施例ではオゾンについて述べてい
るが、酸素プラズマ中での熱処理に於いても同様の結果
が得られた。尚、ヒロック、マイグレーション防止膜と
して窒化チタンを用いたが、これはフォトリソ工程での
ハレーション防止も兼ねている為であり、これに限らず
モリブデン、タングステン、チタンの様な高融点金属や
そのシリサイド等の導電材でも応用できる。又アルミニ
ウム合金配線としては、アルミニウムーシリコンに限ら
ずチタン、銅、白金等やこれらの混合物を含む２元、３
元系の合金でも良く、その形成方法は、加熱、無加熱あ
るいはバイアスの有無に限定されない、更に配線の下に
、バリア金属を敷いた場合にも適用できる。
認められた。また、実施例ではオゾンについて述べてい
るが、酸素プラズマ中での熱処理に於いても同様の結果
が得られた。尚、ヒロック、マイグレーション防止膜と
して窒化チタンを用いたが、これはフォトリソ工程での
ハレーション防止も兼ねている為であり、これに限らず
モリブデン、タングステン、チタンの様な高融点金属や
そのシリサイド等の導電材でも応用できる。又アルミニ
ウム合金配線としては、アルミニウムーシリコンに限ら
ずチタン、銅、白金等やこれらの混合物を含む２元、３
元系の合金でも良く、その形成方法は、加熱、無加熱あ
るいはバイアスの有無に限定されない、更に配線の下に
、バリア金属を敷いた場合にも適用できる。
［発明の効果］
以上の如く本発明によれば、アルミニウムもしくはその
合金上に異種金属を積層した場合の配線であっても、ス
ルーホール部やポンディングパッド領域の、アルミニウ
ムもしくはその合金を露出し、且つオゾンまたは、酸素
プラズマを含む雰囲気中で熱処理することによって、積
層金属配線の特性を損なうこともなく、コンタクト性や
ボンディング性を向上し組み立て歩留り、信頼性を向上
する効果があり、微細半導体装置の実用化と安定供給が
可能となる。
合金上に異種金属を積層した場合の配線であっても、ス
ルーホール部やポンディングパッド領域の、アルミニウ
ムもしくはその合金を露出し、且つオゾンまたは、酸素
プラズマを含む雰囲気中で熱処理することによって、積
層金属配線の特性を損なうこともなく、コンタクト性や
ボンディング性を向上し組み立て歩留り、信頼性を向上
する効果があり、微細半導体装置の実用化と安定供給が
可能となる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施例による配線
形成工程を示す概略断面図である。 第２図は、従来の配線形成工程を示す概略断面図である
。 １１ 、２１ １２、２２ １３、２３ １４、２４ １５、２５ １６、２６ １７、２７ １８、２８ １９、２９ １０、２０ 半導体基板 フィールド絶縁膜 アルミニウム合金膜 窒化チタン膜 スルーホール領域 ＰＳＧ １莫 プラズマ窒化膜 ポンデイグパッド領域 層間絶縁膜 ０ＧＯＳ 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（他１名）沖１ ↑ 凹 ′Ｓｊ、 因
形成工程を示す概略断面図である。 第２図は、従来の配線形成工程を示す概略断面図である
。 １１ 、２１ １２、２２ １３、２３ １４、２４ １５、２５ １６、２６ １７、２７ １８、２８ １９、２９ １０、２０ 半導体基板 フィールド絶縁膜 アルミニウム合金膜 窒化チタン膜 スルーホール領域 ＰＳＧ １莫 プラズマ窒化膜 ポンデイグパッド領域 層間絶縁膜 ０ＧＯＳ 以上 出願人 セイコーエプソン株式会社 代理人 弁理士 鈴 木 喜三部（他１名）沖１ ↑ 凹 ′Ｓｊ、 因
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （ａ）アルミニウムもしくはその合金薄膜上に高融点金
属またはその化合物を積層した配線を形成する工程と、 （ｂ）層間絶縁膜を形成する工程と、 （ｃ）スルーホールを形成する工程と、 （ｄ）スルーホール部の前記高融点金属を除去する工程
と、 （ｅ）スルーホール部のアルミニウムもしくはその合金
薄膜の表面を少なくとも数％のオゾンまたは、酸素プラ
ズマを含む雰囲気中で熱処理する工程と、 （ｆ）第二の配線を形成する工程とからなることを特徴
とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8106189A JPH02260535A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8106189A JPH02260535A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02260535A true JPH02260535A (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=13735887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8106189A Pending JPH02260535A (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02260535A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05102076A (ja) * | 1991-03-06 | 1993-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US5642626A (en) * | 1995-04-04 | 1997-07-01 | Kojima Press Industry Co., Ltd. | Control circuit for a vehicle air conditioning system |
| KR100250733B1 (ko) * | 1996-12-04 | 2000-05-01 | 김영환 | 반도체 소자의 다중 금속층 형성 방법 |
| JP2007108780A (ja) * | 1997-05-27 | 2007-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | アクティブマトリクス基板のコンタクトホール形成方法 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP8106189A patent/JPH02260535A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05102076A (ja) * | 1991-03-06 | 1993-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法 |
| US5642626A (en) * | 1995-04-04 | 1997-07-01 | Kojima Press Industry Co., Ltd. | Control circuit for a vehicle air conditioning system |
| KR100250733B1 (ko) * | 1996-12-04 | 2000-05-01 | 김영환 | 반도체 소자의 다중 금속층 형성 방법 |
| JP2007108780A (ja) * | 1997-05-27 | 2007-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | アクティブマトリクス基板のコンタクトホール形成方法 |
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