JPH03116932A - 多層配線の形成方法 - Google Patents
多層配線の形成方法Info
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- JPH03116932A JPH03116932A JP25646289A JP25646289A JPH03116932A JP H03116932 A JPH03116932 A JP H03116932A JP 25646289 A JP25646289 A JP 25646289A JP 25646289 A JP25646289 A JP 25646289A JP H03116932 A JPH03116932 A JP H03116932A
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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】
（イ）産業上の利用分野
この発明は、多層配線の形成方法に関する。
（ロ）従来の技術
近年、多層配線は配線の微細化に伴って多用されるよう
になってきている。
になってきている。
従来の多層配線の形成方法は、シリコン基板上に絶縁層
を介在させてＡｌ系金属配線層を形成し、この上に層間
絶縁層を形成し、この層間絶縁層の所定の位置にコンタ
クトホールを開口し、このコンタクトホールにＷＦ、を
用いたＣＶＤ法によって選択的にタングステンを堆積し
たタングステン配線層を形成しこのタングステン配線層
と接続して前ｉ２層間絶縁層の上に再びＡｌ系金属配線
層を形成して行われている。
を介在させてＡｌ系金属配線層を形成し、この上に層間
絶縁層を形成し、この層間絶縁層の所定の位置にコンタ
クトホールを開口し、このコンタクトホールにＷＦ、を
用いたＣＶＤ法によって選択的にタングステンを堆積し
たタングステン配線層を形成しこのタングステン配線層
と接続して前ｉ２層間絶縁層の上に再びＡｌ系金属配線
層を形成して行われている。
（ハ）発明が解決しようとする課題
しかしながら、Ａｌ系金属配線層の上にＷＦ。
を用いたＣＶＤ法によって選択的にタングステン配線層
を形成する上述の方法は、Ａｌ系金属配線層とタングス
テン配線層との接合部においては抵抗が異状に大きいと
いう問題がある。
を形成する上述の方法は、Ａｌ系金属配線層とタングス
テン配線層との接合部においては抵抗が異状に大きいと
いう問題がある。
この発明は、この問題を解決するためになされたもので
あってＡｌ系金属配線層とタングステン配線層との接合
部において低い抵抗を呈する多層配線の形成方法を提供
しようとするらのである。
あってＡｌ系金属配線層とタングステン配線層との接合
部において低い抵抗を呈する多層配線の形成方法を提供
しようとするらのである。
（ニ）課題を解決するための手段
この発明者らは、上述の課題を達成するため鋭意研究を
行ったところ、前記接合部の抵抗が高くなる原因は、Ａ
Ｉ系金金属配線上フッ化タングステンを用いたＣＶＤ法
によって選択的にタングステン配線層を形成する際、Ａ
ｔがフッ化されるためと推定され、ＡＩ系金金属配線表
面を高融点のＭｏ、Ｗ又はＴｉ系金属層で被覆しこの上
ヘフッ化タングステンを用いたＣＶＤ法によって選択的
に堆積されたタングステン層は、その接合部においてフ
ッ化物の生成がなく抵抗が上昇しないという事実を見出
しこの発明に至った。
行ったところ、前記接合部の抵抗が高くなる原因は、Ａ
Ｉ系金金属配線上フッ化タングステンを用いたＣＶＤ法
によって選択的にタングステン配線層を形成する際、Ａ
ｔがフッ化されるためと推定され、ＡＩ系金金属配線表
面を高融点のＭｏ、Ｗ又はＴｉ系金属層で被覆しこの上
ヘフッ化タングステンを用いたＣＶＤ法によって選択的
に堆積されたタングステン層は、その接合部においてフ
ッ化物の生成がなく抵抗が上昇しないという事実を見出
しこの発明に至った。
この発明によれば、表面に絶縁層を有する基板上に下部
金属配線層を形成する工程と、この上に層間絶縁層を形
成しコンタクトホールを開口する工程と、このコンタク
トホールにフッ化タングステンを用、いたＣＶＤ法によ
ってタングステンを選択的に堆積させてタングステン配
線層を形成する工程と、このタングステン配線層に接続
して層間絶縁層上に上部金属配線層を形成する工程から
なり、前記下部金属配線層の形成工程が、絶縁層上に直
接に又はバリアメタル層を介在さけてＡｌ系金属層を形
成しこの上に高融点のＭｏ、Ｗ又はＴｉ系金属層を堆積
し所定のパターンにエツチングして行われる多層配線の
形成方法が提供される。
金属配線層を形成する工程と、この上に層間絶縁層を形
成しコンタクトホールを開口する工程と、このコンタク
トホールにフッ化タングステンを用、いたＣＶＤ法によ
ってタングステンを選択的に堆積させてタングステン配
線層を形成する工程と、このタングステン配線層に接続
して層間絶縁層上に上部金属配線層を形成する工程から
なり、前記下部金属配線層の形成工程が、絶縁層上に直
接に又はバリアメタル層を介在さけてＡｌ系金属層を形
成しこの上に高融点のＭｏ、Ｗ又はＴｉ系金属層を堆積
し所定のパターンにエツチングして行われる多層配線の
形成方法が提供される。
この発明においては、前記下部金属配線層の形成工程が
、表面に絶縁層を有する基板上に直接に又はバリアメタ
ル層を介在させてＡｌ系金属層を形成しこの上に高融点
のＭＯｌＷ又はＴｉ系金属層を堆積し所定パターンにエ
ツチングすることにより行われる。
、表面に絶縁層を有する基板上に直接に又はバリアメタ
ル層を介在させてＡｌ系金属層を形成しこの上に高融点
のＭＯｌＷ又はＴｉ系金属層を堆積し所定パターンにエ
ツチングすることにより行われる。
このバリアメタル層は、絶縁層（ＳｉＯｚ）とＡｌ系金
属層との反応を防止するためのものであって、Ｓｉｎ、
層とＡｔ系金属層との間に、例えばＴｉＷ、ＴｉＮ等の
層を形成して用いることができる。
属層との反応を防止するためのものであって、Ｓｉｎ、
層とＡｔ系金属層との間に、例えばＴｉＷ、ＴｉＮ等の
層を形成して用いることができる。
このＡｌ系金属層は、多層配線の下層を構成するための
ものであって、絶縁層上に直接に又はバリアメタル層を
介在させて、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法等により、Ａ
ＩらしくはＡ１に微量の５ｉＳＣｕ、Ｔｉ等を含有さけ
たＡ１合金を４０００〜１５０００人の膜厚に形成して
用いることができる。
ものであって、絶縁層上に直接に又はバリアメタル層を
介在させて、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法等により、Ａ
ＩらしくはＡ１に微量の５ｉＳＣｕ、Ｔｉ等を含有さけ
たＡ１合金を４０００〜１５０００人の膜厚に形成して
用いることができる。
前記高融点のＭｏ、Ｗ又はＴｉ系金属層は、この上にフ
ッ化タングステンを用いたＣＶＤ法によって選択的に堆
積されるタングステン配線層と、接合部における抵抗を
上昇させることなく接合するためのものであって、前記
Ａｌ系金属層の上に、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法等に
よって、例えば高融点ＭＯ１Ｗ、Ｔｉ、それらの窒化物
及びＭ ｏ 。
ッ化タングステンを用いたＣＶＤ法によって選択的に堆
積されるタングステン配線層と、接合部における抵抗を
上昇させることなく接合するためのものであって、前記
Ａｌ系金属層の上に、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法等に
よって、例えば高融点ＭＯ１Ｗ、Ｔｉ、それらの窒化物
及びＭ ｏ 。
Ｗ、Ｔ’ｉのシリコン化合物（シリサイド）を１００〜
３０００人の膜厚になるように積層することができる。
３０００人の膜厚になるように積層することができる。
前記窒化物としては、例えばＷＮ％ＴｉＮ等を用いるこ
とができる。前記シリサイドとしは、例えばＭｏＳｉｘ
１ＹＳｉｘＳＴｉＳｉｘ等を用いることができる。
とができる。前記シリサイドとしは、例えばＭｏＳｉｘ
１ＹＳｉｘＳＴｉＳｉｘ等を用いることができる。
上述のように、絶縁層上に直接に又はバリアメタル層を
介在させてＡｌ系金属層と高融点のＭＯｌＷ又はＴｉ系
金属層が順に形成された曳散の層からなる金属層はホト
リソグラフィ法によって所定のパターンにエツチングす
ることにより下部金属配線層を構成することができる。
介在させてＡｌ系金属層と高融点のＭＯｌＷ又はＴｉ系
金属層が順に形成された曳散の層からなる金属層はホト
リソグラフィ法によって所定のパターンにエツチングす
ることにより下部金属配線層を構成することができる。
この発明においては、前記下部金属配線層の上に、例え
ばＣＶＤ法等によって層間絶縁層を形成し、ホトリソグ
ラフィ法によってコンタクトホールを開口し、このコン
タクトホールにフッ化タングステンを用いたＣＶＤ法に
よってタングステンを選択的に堆積させてタングステン
配線を形成しこのタングステン配線に接続して層間絶縁
層上に上部金属配線層を形成して多層配線を作製するこ
とができる。
ばＣＶＤ法等によって層間絶縁層を形成し、ホトリソグ
ラフィ法によってコンタクトホールを開口し、このコン
タクトホールにフッ化タングステンを用いたＣＶＤ法に
よってタングステンを選択的に堆積させてタングステン
配線を形成しこのタングステン配線に接続して層間絶縁
層上に上部金属配線層を形成して多層配線を作製するこ
とができる。
（ホ）作用
Ａｌ系金属層の上に形成される高融点のＭＯ。
Ｗ又はＴｉ系金属が、この上にフッ化タングステンを用
いたＣＶＤ法によって選択的に堆積されるタングステン
配線層と接合部における抵抗を上昇させることなく接合
する。
いたＣＶＤ法によって選択的に堆積されるタングステン
配線層と接合部における抵抗を上昇させることなく接合
する。
（へ）実施例
以下、図面に示す実施例に基づいて、この発明を詳述す
る。ただしこれによって本発明が限定されるものではな
い。
る。ただしこれによって本発明が限定されるものではな
い。
まず、第１図に示すように、公知の手法により半導体基
板１上に酸化シリコン層２を堆積し、この上に１０００
０人のＡｌ−５ｉ−Ｃｕ層３をスパッタ法により堆積し
、更に、この上に、１５００人の５ｉＷｘ層４をスパッ
タ法により積層にする。
板１上に酸化シリコン層２を堆積し、この上に１０００
０人のＡｌ−５ｉ−Ｃｕ層３をスパッタ法により堆積し
、更に、この上に、１５００人の５ｉＷｘ層４をスパッ
タ法により積層にする。
次に、第２図に示すように５ｉＷｘ層４及びＡｌ−５ｉ
−Ｃｕ層３をフォトリソグラフィ法によりパターニング
してＡｌ−５ｉ−Ｃｕ層３と５ｉＷｘ層４とからなる下
部金属配線層４Ａを形成する。
−Ｃｕ層３をフォトリソグラフィ法によりパターニング
してＡｌ−５ｉ−Ｃｕ層３と５ｉＷｘ層４とからなる下
部金属配線層４Ａを形成する。
次に、第３図に示すように下部金属配線４Ａの上に、Ｃ
ＶＤ法によって酸化シリコン膜５を形成しその後ピアホ
ール６をホトリソグラフィ法によりて形成する。
ＶＤ法によって酸化シリコン膜５を形成しその後ピアホ
ール６をホトリソグラフィ法によりて形成する。
次に、第４図に示すようにＩＩＦｇガスを用いたＣＶＤ
法によってタングステンをピアホール６の中に選択的に
成長させタングステン配線層７を形成する。
法によってタングステンをピアホール６の中に選択的に
成長させタングステン配線層７を形成する。
次に、第５図に示すようにＡｌ−５ｉ−Ｃｕ層をスパッ
タ法によって形成しフォトリソグラフィ法によってパタ
ーン化してＡｌ−５ｉ−Ｃｕの上部金属配線層８を形成
する。
タ法によって形成しフォトリソグラフィ法によってパタ
ーン化してＡｌ−５ｉ−Ｃｕの上部金属配線層８を形成
する。
得られた下部金属配線、タングステン配線層及び上部金
属配線からなる多層配線は、この多層配線に電圧を印加
して抵抗値を測定したところ、従来の多層配線に比べて
抵抗が著しく低いことが確認された。
属配線からなる多層配線は、この多層配線に電圧を印加
して抵抗値を測定したところ、従来の多層配線に比べて
抵抗が著しく低いことが確認された。
（ト）発明の効果
この発明によれば、抵抗の低い多層配線を形成すること
ができる。
ができる。
第１図〜第５図は、この発明の実施例で作製した多層配
線の形成工程の説明図である。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・酸化シリ
コン層、３−−Ａｌ−９ｔ−Ｃｕ層、 ４・・・・・・５ｉｌｌｘ層、４Ａ・・・・・・下部金
属配線層、５・・・・・・酸化シリコン層、６・・・・
・・ピアホール、７・・・・・・タングステン配線層、 ８−ＡＩ −Ｓ １−Ｃｕ層。 第 譚 笛 薗 第 宵 笥 図 第 田
線の形成工程の説明図である。 １・・・・・・シリコン基板、２・・・・・・酸化シリ
コン層、３−−Ａｌ−９ｔ−Ｃｕ層、 ４・・・・・・５ｉｌｌｘ層、４Ａ・・・・・・下部金
属配線層、５・・・・・・酸化シリコン層、６・・・・
・・ピアホール、７・・・・・・タングステン配線層、 ８−ＡＩ −Ｓ １−Ｃｕ層。 第 譚 笛 薗 第 宵 笥 図 第 田
Claims (1)
- １、表面に絶縁層を有する基板上に下部金属配線層を形
成する工程と、この上に層間絶縁層を形成しコンタクト
ホールを開口する工程と、このコンタクトホールにフッ
化タングステンを用いたＣＶＤ法によってタングステン
を選択的に堆積させてタングステン配線層を形成する工
程と、このタングステン配線層に接続して層間絶縁層上
に上部金属配線層を形成する工程からなり、前記下部金
属配線層の形成工程が、絶縁層上に直接に又はバリアメ
タル層を介在させてＡｌ系金属層を形成しこの上に高融
点のＭｏ、Ｗ又はＴｉ系金属層を堆積し所定のパターン
にエッチングして行われる多層配線の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25646289A JPH03116932A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 多層配線の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25646289A JPH03116932A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 多層配線の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03116932A true JPH03116932A (ja) | 1991-05-17 |
Family
ID=17292975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25646289A Pending JPH03116932A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | 多層配線の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03116932A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759915A (en) * | 1993-11-11 | 1998-06-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of forming semiconductor device having an improved buried electrode formed by selective CVD |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60115221A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6343349A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多層薄膜配線及びその形成方法 |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP25646289A patent/JPH03116932A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60115221A (ja) * | 1983-11-28 | 1985-06-21 | Toshiba Corp | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6343349A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 多層薄膜配線及びその形成方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5759915A (en) * | 1993-11-11 | 1998-06-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of forming semiconductor device having an improved buried electrode formed by selective CVD |
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