JPH0417357A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
半導体装置とその製造方法Info
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- JPH0417357A JPH0417357A JP12062090A JP12062090A JPH0417357A JP H0417357 A JPH0417357 A JP H0417357A JP 12062090 A JP12062090 A JP 12062090A JP 12062090 A JP12062090 A JP 12062090A JP H0417357 A JPH0417357 A JP H0417357A
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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方法、特に、半導体集積回路
における多層配線の層間ビアホールの形成方法に関する
。
における多層配線の層間ビアホールの形成方法に関する
。
［従来の技術］
従来、半導体集積回路における多層配線の配線層間接続
のためのビアホールコンタクトを形成する際、ビアホー
ルへのＡＱの埋め込みはＤＣマグネトロンスパッタで行
う方法、又はタングステンの選択的化学的気相成長で行
う方法、さらにはＤＣマグネトロンスパッタ中にバイア
ス電圧を印加して行う方法等が考えられている。
のためのビアホールコンタクトを形成する際、ビアホー
ルへのＡＱの埋め込みはＤＣマグネトロンスパッタで行
う方法、又はタングステンの選択的化学的気相成長で行
う方法、さらにはＤＣマグネトロンスパッタ中にバイア
ス電圧を印加して行う方法等が考えられている。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、ＤＣマグネトロンスパッタによる方法では、ビ
アホールのアスペクト比が大きくなると、被覆率が悪く
なり、導通不良を生じる。また、このためタングステン
の選択的化学的気相成長による埋め込みも研究されてい
るが、プロセスの不安定性のため、未だ実用化されてい
ない。さらに、ＤＣマグネトロンスパッタ中にバイアス
電圧を印加し、５００℃の高温でＡＱを埋め込む方法も
あるが、温度が高すぎるため下層配線が変形するという
不具合があり、まだ実用化されていない。
アホールのアスペクト比が大きくなると、被覆率が悪く
なり、導通不良を生じる。また、このためタングステン
の選択的化学的気相成長による埋め込みも研究されてい
るが、プロセスの不安定性のため、未だ実用化されてい
ない。さらに、ＤＣマグネトロンスパッタ中にバイアス
電圧を印加し、５００℃の高温でＡＱを埋め込む方法も
あるが、温度が高すぎるため下層配線が変形するという
不具合があり、まだ実用化されていない。
本発明の目的は前記課題を解決した半導体装置の製造方
法を提供することにある。
法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段１
前記目的を達成するため、本発明に係る半導体装置の製
造方法においては、第１及び第２の配線形成工程と、開
口部形成工程と、充填工程と、バリア形成工程とを含む
半導体装置の製造方法であって、 第１の配線形成工程は、一導電型半導体基板の絶縁膜上
に第１の配線層を形成するものであり、開口部形成工程
は、第１の配線層上に形成された層間絶縁膜に、該第１
の配線層に達するビアホールを開口するものであり、 充填工程は、ゲルマニウムを含有した低融点のアルミニ
ウム合金をビアホールに充填するものであり、 バリア形成工程は、ビアホールに充填されたアルミニウ
ム合金をバリアメタル薄膜で被覆して封じ込めるもので
あり、 第２の配線形成工程は、第２の配線層をバリアメタル薄
膜に接触させて層間絶縁膜上に形成するものである。
造方法においては、第１及び第２の配線形成工程と、開
口部形成工程と、充填工程と、バリア形成工程とを含む
半導体装置の製造方法であって、 第１の配線形成工程は、一導電型半導体基板の絶縁膜上
に第１の配線層を形成するものであり、開口部形成工程
は、第１の配線層上に形成された層間絶縁膜に、該第１
の配線層に達するビアホールを開口するものであり、 充填工程は、ゲルマニウムを含有した低融点のアルミニ
ウム合金をビアホールに充填するものであり、 バリア形成工程は、ビアホールに充填されたアルミニウ
ム合金をバリアメタル薄膜で被覆して封じ込めるもので
あり、 第２の配線形成工程は、第２の配線層をバリアメタル薄
膜に接触させて層間絶縁膜上に形成するものである。
また、本発明に係る半導体装置の製造方法においては、
第１及び第２の配線形成工程と、開口部形成工程と、充
填工程と、第１及び第２のバリア形成工程とを含む半導
体装置の製造方法であって、第１の配線形成工程は、一
導電型半導体基板の絶縁膜上に第１の配線層を形成する
ものであり、第１のバリア形成工程は、第１の配線層上
に第］のバリアメタル薄膜を形成するものであり、開口
部形成工程は、第１のバリアメタル薄膜上に形成された
層間絶縁膜に、該第］のバリアメタル薄膜に達するビア
ホールを開口するものであり、充填工程は、ゲルマニウ
ムを含有した低融点のアルミニウム合金をビアホールに
充填するものであり、 第２のバリア形成工程は、ビアホールに充填されたアル
ミニウム合金を被覆して封じ込める第２のバリアメタル
薄膜を形成するものであり、第２の配線形成工程は、第
２の配線層を第２のバリアメタル薄膜に接触させて層間
絶縁膜上に形成するものである。
第１及び第２の配線形成工程と、開口部形成工程と、充
填工程と、第１及び第２のバリア形成工程とを含む半導
体装置の製造方法であって、第１の配線形成工程は、一
導電型半導体基板の絶縁膜上に第１の配線層を形成する
ものであり、第１のバリア形成工程は、第１の配線層上
に第］のバリアメタル薄膜を形成するものであり、開口
部形成工程は、第１のバリアメタル薄膜上に形成された
層間絶縁膜に、該第］のバリアメタル薄膜に達するビア
ホールを開口するものであり、充填工程は、ゲルマニウ
ムを含有した低融点のアルミニウム合金をビアホールに
充填するものであり、 第２のバリア形成工程は、ビアホールに充填されたアル
ミニウム合金を被覆して封じ込める第２のバリアメタル
薄膜を形成するものであり、第２の配線形成工程は、第
２の配線層を第２のバリアメタル薄膜に接触させて層間
絶縁膜上に形成するものである。
［作用］
本発明に係る半導体装置の製造方法によれば、多層配線
の配線間接続として、層間絶縁膜開口部に、第３図に示
すような４２０’Ｃ付近の融点をもつ低融点アルミニウ
ム合金ＡＱ −Ｇｅを用い、４２０’Ｃ付近の低い温度
でＡＱ−Ｇｅ膜を溶融状態で形成し、リフローしながら
、ビアホールに埋め込み、バリアメタルの存在により、
配線部のＡＱ合金にはＧｅが溶は出さないようにし、融
点が下がるのを防ぐことができ配線形状を維持できる。
の配線間接続として、層間絶縁膜開口部に、第３図に示
すような４２０’Ｃ付近の融点をもつ低融点アルミニウ
ム合金ＡＱ −Ｇｅを用い、４２０’Ｃ付近の低い温度
でＡＱ−Ｇｅ膜を溶融状態で形成し、リフローしながら
、ビアホールに埋め込み、バリアメタルの存在により、
配線部のＡＱ合金にはＧｅが溶は出さないようにし、融
点が下がるのを防ぐことができ配線形状を維持できる。
［実施例］
次に本発明の実施例を図面を用いて説明する４、（実施
例１） 第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例１を示す製造工
程断面図である。
例１） 第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例１を示す製造工
程断面図である。
第１図（ａ）に示すように抵抗率１０オーム印の４イン
チ（１００） ｐ型シリコン基板１の表面に酸化膜２を
ウェット酸素雰囲気の１０００℃酸化により厚さ１ｐｍ
形成する。第１層目の配線として、ＤＣマグネトロンス
パッタによりＡＱ、ターゲットから膜厚０．５μｍのＡ
Ｑ膜３ａを酸化膜２上に基板加熱温度３００℃で形成す
る。通常のフォトリソグラフィにより、フォトレジスト
をパターニングし、これをマスクとして、５ｉＣＱ ４
（２０ｓｃｃｍ） ＋Ａｒ（ｌｏｓｃｃｍ）ガスで反
応性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー１１０Ｗ
で、ＡＱ膜３ａを異方性エツチングし、フォトレジスト
を酸素プラズ゛マ中で除去する。
チ（１００） ｐ型シリコン基板１の表面に酸化膜２を
ウェット酸素雰囲気の１０００℃酸化により厚さ１ｐｍ
形成する。第１層目の配線として、ＤＣマグネトロンス
パッタによりＡＱ、ターゲットから膜厚０．５μｍのＡ
Ｑ膜３ａを酸化膜２上に基板加熱温度３００℃で形成す
る。通常のフォトリソグラフィにより、フォトレジスト
をパターニングし、これをマスクとして、５ｉＣＱ ４
（２０ｓｃｃｍ） ＋Ａｒ（ｌｏｓｃｃｍ）ガスで反
応性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー１１０Ｗ
で、ＡＱ膜３ａを異方性エツチングし、フォトレジスト
を酸素プラズ゛マ中で除去する。
次に、層間絶縁膜としてのシリコン窒化膜４をプラズマ
化学的気相成長方法に基づいて、５ｉＨ４（］５０ｓｃ
ｃｍ） ＋ＮＨ３（４５０ｓｃｃｍ） ＋Ｎ２（４５０
ｓｅｃｍ）のガスにより、３００℃で圧力０．３５Ｔｏ
ｒｒ（Ｉ Ｔｏｒｒ ＝ １３３Ｐａ）、パワ０．２７
Ｗ／ｃｍ’、ＲＦ周波数３８０ＫＨｚで厚さ１μｍ形成
する。通常のフォトリソグラフィにより、フォトレジス
トをパターニングし、これをマスクに、ＣＦ４（２５ｓ
ｃｃｍ） ＋ Ｈ２（２５ｓｃｃｍ）ガスを用いて反応
性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー７５０Ｗで
、シリコン窒化膜４を異方性エツチングし、ビアホール
５を形成する。その後、フォトレジストを酸素プラズマ
中で除去する（第１図（ロ））。
化学的気相成長方法に基づいて、５ｉＨ４（］５０ｓｃ
ｃｍ） ＋ＮＨ３（４５０ｓｃｃｍ） ＋Ｎ２（４５０
ｓｅｃｍ）のガスにより、３００℃で圧力０．３５Ｔｏ
ｒｒ（Ｉ Ｔｏｒｒ ＝ １３３Ｐａ）、パワ０．２７
Ｗ／ｃｍ’、ＲＦ周波数３８０ＫＨｚで厚さ１μｍ形成
する。通常のフォトリソグラフィにより、フォトレジス
トをパターニングし、これをマスクに、ＣＦ４（２５ｓ
ｃｃｍ） ＋ Ｈ２（２５ｓｃｃｍ）ガスを用いて反応
性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー７５０Ｗで
、シリコン窒化膜４を異方性エツチングし、ビアホール
５を形成する。その後、フォトレジストを酸素プラズマ
中で除去する（第１図（ロ））。
さらに、第１のバリアメタルとしてチタンタングステン
膜６をシリコン窒化膜４及びビアホール５の内壁にチタ
ン１０％含有タングステンターゲットのＤＣマグネトロ
ン反応性スパッタによりＡｒ圧力８ ｍＴｏｒｒ、パワ
ーＩＫＷ、基板加熱無しで０．２ｐｍ形成し、引続いて
Ａρ−２０％Ｇｅターゲットから０．５μｍのＡＱ−Ｇ
ｅ合金膜７をチタンタングステン膜６上にパワー７ＫＷ
、Ａｒ圧力６ ｍＴｏｒｒ、基板加熱温度３００℃で形
成する。このとき、実効的基板温度はＡΩ−Ｇｅの融点
４２０℃を越えており、基板１に到達したＡＱ−Ｇｅ原
子又はクラスターはウェーハ上で溶融し、ビアホール５
に流れ込み、ビアホール５を埋める（第１図（Ｃ））。
膜６をシリコン窒化膜４及びビアホール５の内壁にチタ
ン１０％含有タングステンターゲットのＤＣマグネトロ
ン反応性スパッタによりＡｒ圧力８ ｍＴｏｒｒ、パワ
ーＩＫＷ、基板加熱無しで０．２ｐｍ形成し、引続いて
Ａρ−２０％Ｇｅターゲットから０．５μｍのＡＱ−Ｇ
ｅ合金膜７をチタンタングステン膜６上にパワー７ＫＷ
、Ａｒ圧力６ ｍＴｏｒｒ、基板加熱温度３００℃で形
成する。このとき、実効的基板温度はＡΩ−Ｇｅの融点
４２０℃を越えており、基板１に到達したＡＱ−Ｇｅ原
子又はクラスターはウェーハ上で溶融し、ビアホール５
に流れ込み、ビアホール５を埋める（第１図（Ｃ））。
ここで必要なら１−２０％Ｇｅ合金膜７をＳｉ（、Ｑ４
（２０ｓｃｃｍ） ＋Ａｒ（ｌｏｓｃｃｍ）ガスで反応
性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー１１０Ｗで
全面エッチバックしてもよい。
（２０ｓｃｃｍ） ＋Ａｒ（ｌｏｓｃｃｍ）ガスで反応
性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー１１０Ｗで
全面エッチバックしてもよい。
次に、第２のバリアメタルとしてのチタン膜９をチタン
タングステン膜６及びビアホール５に埋込まれたＡＱ−
ＧｅＳ上に渡ってＤＣマグネトロンスパッタでＡｒ圧力
８ ｍＴｏｒｒ、パワーＩＫＷ、基板加熱２００℃で０
．Ｉｐｍ形成し、その上にＡＱ −０，５％Ｃｕ合金膜
１０をｌｐｍ、ＤＣマグネトロンスパッタにより、Ａｒ
圧力６ ｍＴｏｒｒ、パワー７ＫＷ、基板加熱３００℃
で形成する。
タングステン膜６及びビアホール５に埋込まれたＡＱ−
ＧｅＳ上に渡ってＤＣマグネトロンスパッタでＡｒ圧力
８ ｍＴｏｒｒ、パワーＩＫＷ、基板加熱２００℃で０
．Ｉｐｍ形成し、その上にＡＱ −０，５％Ｃｕ合金膜
１０をｌｐｍ、ＤＣマグネトロンスパッタにより、Ａｒ
圧力６ ｍＴｏｒｒ、パワー７ＫＷ、基板加熱３００℃
で形成する。
通常のフォトリソグラフィにより、フォトレジストをパ
ターニングし、これをマスクとして、ＳｉＣＳｉＣｌ２
４（２０ｓｃ ＋Ａｒ（ｌｏｓｃｃｍ）ガスで反応性イ
オンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー１１０Ｗで、Ａ
Ｑ−０，５％Ｃｕを異方性エツチングし、電極配線を形
成する。その後フォトレジストを酸素プラズマ中で除去
する（第１図（ｄ））。
ターニングし、これをマスクとして、ＳｉＣＳｉＣｌ２
４（２０ｓｃ ＋Ａｒ（ｌｏｓｃｃｍ）ガスで反応性イ
オンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー１１０Ｗで、Ａ
Ｑ−０，５％Ｃｕを異方性エツチングし、電極配線を形
成する。その後フォトレジストを酸素プラズマ中で除去
する（第１図（ｄ））。
（実施例２）
第２図（ａ）〜（ｃｌ）は本発明の実施例２を示す製造
工程断面図である。
工程断面図である。
まず、抵抗率１０オームｍの４インチ（１００） １）
型シリコン基板１の表面に酸化膜２をウェット酸素雰囲
気の１０００℃酸化により厚さｌｐｍ形成する。第１層
目の配線として、ＤＣマグネトロンスパッタによりＡＱ
−１％Ｓｉ −０，５％Ｃｕターゲットから膜厚０，５
ｐｍのＡＱ−１％５ｉ−０，５％Ｃｕ膜３ｂを基板加熱
温度３００℃、Ａｒ圧力６ ｍＴｏｒｒ、パワー７ＫＷ
で形成する。
型シリコン基板１の表面に酸化膜２をウェット酸素雰囲
気の１０００℃酸化により厚さｌｐｍ形成する。第１層
目の配線として、ＤＣマグネトロンスパッタによりＡＱ
−１％Ｓｉ −０，５％Ｃｕターゲットから膜厚０，５
ｐｍのＡＱ−１％５ｉ−０，５％Ｃｕ膜３ｂを基板加熱
温度３００℃、Ａｒ圧力６ ｍＴｏｒｒ、パワー７ＫＷ
で形成する。
続いて第１のバリアメタルに相当する膜として、Ｔ１タ
ーゲットからＤＣマグネトロンスパッタによりＡｒ＋Ｎ
２（１：Ｉ）圧力８ ｍＴｏｒｒ、パワーＩＫＷで膜厚
０．２ｐｍの窒化チタン（ＴｉＮ）膜２６を基板加熱無
しで形成する。通常のフォトリソグラフィにより、フォ
トレジストをパターニングし、これをマスクとして、Ｓ
ｉＣＱ４（２０ｓｃｃｍ） ＋Ａｒ（］Ｏｓｃｃｍ）ガ
スで反応性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ 、パワー
１１０Ｗで、窒化チタン膜２６及びＡＱ−］％５ｉ−０
，５％Ｃｕ膜３ｂを異方性エツチングし、フォトレジス
トを酸素プラズマ中で除去する。（第２図（ａ））。
ーゲットからＤＣマグネトロンスパッタによりＡｒ＋Ｎ
２（１：Ｉ）圧力８ ｍＴｏｒｒ、パワーＩＫＷで膜厚
０．２ｐｍの窒化チタン（ＴｉＮ）膜２６を基板加熱無
しで形成する。通常のフォトリソグラフィにより、フォ
トレジストをパターニングし、これをマスクとして、Ｓ
ｉＣＱ４（２０ｓｃｃｍ） ＋Ａｒ（］Ｏｓｃｃｍ）ガ
スで反応性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ 、パワー
１１０Ｗで、窒化チタン膜２６及びＡＱ−］％５ｉ−０
，５％Ｃｕ膜３ｂを異方性エツチングし、フォトレジス
トを酸素プラズマ中で除去する。（第２図（ａ））。
層間絶縁膜として、シリコン窒化膜４をプラズマ化学的
気相成長により、ＳｉＨ４（１５０ｓｃｃｍ） ＋Ｎ）
（３（４５０ｓｅｃｍ） ＋Ｎ２（４５０ＳＣＣＴ１１
）ガスにより、３００℃で圧力０．３５Ｔｏｒｒ（Ｉ
Ｔｏｒｒ＝ １３３Ｐａ）、パワー０．２７Ｗ／ｃＴｎ
、 ＲＦ周波数３８０ＫＨｚで厚さｌｐｍ形成する。通
常のフォトリソグラフィにより、フォトレジストをパタ
ーニングし、これをマスクとして、ＣＦ４ （２５ｓｅ
ｃｍ） 十８２（２５ｓｅｃｍ）ガスで反応性イオンエ
ッチにより、圧力３Ｐａ、パワー７５０Ｗで、シリコン
窒化膜４を異方性エツチングし、ビアホール５を形成す
る。その後、フォトレジストを酸素プラズマ中で除去す
る（第２図（ｂ））。
気相成長により、ＳｉＨ４（１５０ｓｃｃｍ） ＋Ｎ）
（３（４５０ｓｅｃｍ） ＋Ｎ２（４５０ＳＣＣＴ１１
）ガスにより、３００℃で圧力０．３５Ｔｏｒｒ（Ｉ
Ｔｏｒｒ＝ １３３Ｐａ）、パワー０．２７Ｗ／ｃＴｎ
、 ＲＦ周波数３８０ＫＨｚで厚さｌｐｍ形成する。通
常のフォトリソグラフィにより、フォトレジストをパタ
ーニングし、これをマスクとして、ＣＦ４ （２５ｓｅ
ｃｍ） 十８２（２５ｓｅｃｍ）ガスで反応性イオンエ
ッチにより、圧力３Ｐａ、パワー７５０Ｗで、シリコン
窒化膜４を異方性エツチングし、ビアホール５を形成す
る。その後、フォトレジストを酸素プラズマ中で除去す
る（第２図（ｂ））。
さらに、−ＡＱ −２０％Ｇｅターゲットから０．５ｐ
ｍのＡＱ−Ｇｅ合金膜７をパワー７ＫＷ、Ａｒ圧力６
ｍＴｏｒｒ、基板加熱温度３００℃で形成する。このと
き実効的ウェーハ温度はＡＱ−Ｇｅ合金膜７の融点４２
０℃を越えており、ウェーハに到達したＡＱ−Ｇｅ原子
又はクラスターはウェーハ上で溶融し、ビアホール５に
流れ込み、ビアホール５を埋める（第２図（Ｃ））。こ
こで必要ならＡＱ −２０％Ｇｅ合金膜７を５ｉＣＱ４
（２０ｓｅｃｍ）＋Ａｒ（１０ｓｅｃｍ）ガスで反応
性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー１１０Ｗで
全面エッチバックしてもよい。
ｍのＡＱ−Ｇｅ合金膜７をパワー７ＫＷ、Ａｒ圧力６
ｍＴｏｒｒ、基板加熱温度３００℃で形成する。このと
き実効的ウェーハ温度はＡＱ−Ｇｅ合金膜７の融点４２
０℃を越えており、ウェーハに到達したＡＱ−Ｇｅ原子
又はクラスターはウェーハ上で溶融し、ビアホール５に
流れ込み、ビアホール５を埋める（第２図（Ｃ））。こ
こで必要ならＡＱ −２０％Ｇｅ合金膜７を５ｉＣＱ４
（２０ｓｅｃｍ）＋Ａｒ（１０ｓｅｃｍ）ガスで反応
性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー１１０Ｗで
全面エッチバックしてもよい。
次に、第２のバリアメタルとして、チタン膜９をシリコ
ン窒化膜４及びビアホール５に埋込まれたＡＱ−ＧｅＳ
上に渡ってＤＣマグネトロンスパッタでＡｒ圧力８ ｍ
Ｔｏｒｒ、パワーＩＫ−１、基板加熱２００℃で０゜１
１１ｍ形成し、その上にＡＱ−０，５％Ｃｕ合金膜１０
をｌｐｍ、ＤＣマグネトロンスパッタにより、Ａｒ圧力
６ ｍＴｏｒｒ、パワー７ＫＷ、基板加熱３００℃で形
成する。通常のフォトリソグラフィにより、フォトレジ
ストをパターニングし、これをマスクとして、５ｉＣ１
！４（２０ｓｃｃｍ） ＋Ａｒ（ｌｏｓｃｃｍ）カスで
反応性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー１１０
Ｗで、ＡＱ−０，５％Ｃｕ合金膜１０を異方性エツチン
グし、電接配線を形成する。
ン窒化膜４及びビアホール５に埋込まれたＡＱ−ＧｅＳ
上に渡ってＤＣマグネトロンスパッタでＡｒ圧力８ ｍ
Ｔｏｒｒ、パワーＩＫ−１、基板加熱２００℃で０゜１
１１ｍ形成し、その上にＡＱ−０，５％Ｃｕ合金膜１０
をｌｐｍ、ＤＣマグネトロンスパッタにより、Ａｒ圧力
６ ｍＴｏｒｒ、パワー７ＫＷ、基板加熱３００℃で形
成する。通常のフォトリソグラフィにより、フォトレジ
ストをパターニングし、これをマスクとして、５ｉＣ１
！４（２０ｓｃｃｍ） ＋Ａｒ（ｌｏｓｃｃｍ）カスで
反応性イオンエッチにより、圧力３Ｐａ、パワー１１０
Ｗで、ＡＱ−０，５％Ｃｕ合金膜１０を異方性エツチン
グし、電接配線を形成する。
その後、フォトレジストを酸素プラズマ中で除去する（
第２図（ｄ））。
第２図（ｄ））。
尚、実施例ではバリアメタル薄膜として窒化チタン膜を
用いたが、高融点金属の窒化物、高融点金属、高融点金
属の合金等を用いてもよい。
用いたが、高融点金属の窒化物、高融点金属、高融点金
属の合金等を用いてもよい。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明は低融点アルミニウム合金
ＡＰ−Ｇｅを用いることにより、多層配線の配線間接続
として層間絶縁膜開口部にＡＱ−Ｇｅの融点である４２
０℃付近の低い温度でＡＩｌ −Ｇｅ膜を溶融状態で形
成し、リフローしながらビアホールに埋め込むことがで
き、しかも、バリアメタルの存在により、配線部のＡＱ
合金にはＧｅが溶は出さないようにし、配線金属の融点
が下がるのを防ぐことができ配線形状を維持できる。
ＡＰ−Ｇｅを用いることにより、多層配線の配線間接続
として層間絶縁膜開口部にＡＱ−Ｇｅの融点である４２
０℃付近の低い温度でＡＩｌ −Ｇｅ膜を溶融状態で形
成し、リフローしながらビアホールに埋め込むことがで
き、しかも、バリアメタルの存在により、配線部のＡＱ
合金にはＧｅが溶は出さないようにし、配線金属の融点
が下がるのを防ぐことができ配線形状を維持できる。
さらに、４５０℃以下の低温でＡＱをビアホールに埋め
込むことができるため、アスペクト比が大きくなった微
細ビアホールへのＡＱ配線を導通不良を生じさせること
なく被覆率よく形成することができる。
込むことができるため、アスペクト比が大きくなった微
細ビアホールへのＡＱ配線を導通不良を生じさせること
なく被覆率よく形成することができる。
第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例１を示す製造工
程断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例２を
示す製造工程断面図、第３図はＡＱ−Ｇｅ合金の融点特
性を示す図である。 １・・・ｐ型シリコン基板 ２・・・酸化膜３ａ・−
ＡＱ膜 ３ｂ・Ａｆｌ−１％５ｉ−０，５
％Ｃｕ膜４・・・シリコン窒化膜 ５・・・ビアホー
ル６・・・チタンタングステン膜 ７・・・ＡＱ−Ｇｅ
合金膜８・・・ビアホール埋め込み後のＡＱ−Ｇｅ９・
・・チタン膜 １０・・・ＡＱ−０，５％Ｃｕ
合金膜２６・・・窒化チタン膜
程断面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施例２を
示す製造工程断面図、第３図はＡＱ−Ｇｅ合金の融点特
性を示す図である。 １・・・ｐ型シリコン基板 ２・・・酸化膜３ａ・−
ＡＱ膜 ３ｂ・Ａｆｌ−１％５ｉ−０，５
％Ｃｕ膜４・・・シリコン窒化膜 ５・・・ビアホー
ル６・・・チタンタングステン膜 ７・・・ＡＱ−Ｇｅ
合金膜８・・・ビアホール埋め込み後のＡＱ−Ｇｅ９・
・・チタン膜 １０・・・ＡＱ−０，５％Ｃｕ
合金膜２６・・・窒化チタン膜
Claims (2)
- （１）第１及び第２の配線形成工程と、開口部形成工程
と、充填工程と、バリア形成工程とを含む半導体装置の
製造方法であって、 第１の配線形成工程は、一導電型半導体基板の絶縁膜上
に第１の配線層を形成するものであり、開口部形成工程
は、第１の配線層上に形成された層間絶縁膜に、該第１
の配線層に達するビアホールを開口するものであり、 充填工程は、ゲルマニウムを含有した低融点のアルミニ
ウム合金をビアホールに充填するものであり、 バリア形成工程は、ビアホールに充填されたアルミニウ
ム合金をバリアメタル薄膜で被覆して封じ込めるもので
あり、 第２の配線形成工程は、第２の配線層をバリアメタル薄
膜に接触させて層間絶縁膜上に形成するものであること
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - （２）第１及び第２の配線形成工程と、開口部形成工程
と、充填工程と、第１及び第２のバリア形成工程とを含
む半導体装置の製造方法であって、第１の配線形成工程
は、一導電型半導体基板の絶縁膜上に第１の配線層を形
成するものであり、第１のバリア形成工程は、第１の配
線層上に第１のバリアメタル薄膜を形成するものであり
、開口部形成工程は、第１のバリアメタル薄膜上に形成
された層間絶縁膜に、該第１のバリアメタル薄膜に達す
るビアホールを開口するものであり、充填工程は、ゲル
マニウムを含有した低融点のアルミニウム合金をビアホ
ールに充填するものであり、 第２のバリア形成工程は、ビアホールに充填されたアル
ミニウム合金を被覆して封じ込める第２のバリアメタル
薄膜を形成するものであり、第２の配線形成工程は、第
２の配線層を第２のバリアメタル薄膜に接触させて層間
絶縁膜上に形成するものであ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 |
|---|---|---|---|
| JP2120620A JP2736370B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | 半導体装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2120620A JP2736370B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | 半導体装置とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0417357A true JPH0417357A (ja) | 1992-01-22 |
| JP2736370B2 JP2736370B2 (ja) | 1998-04-02 |
Family
ID=14790745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2120620A Expired - Lifetime JP2736370B2 (ja) | 1990-05-10 | 1990-05-10 | 半導体装置とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2736370B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08148560A (ja) * | 1994-11-16 | 1996-06-07 | Nec Corp | 半導体装置の配線構造及びその製造方法 |
| US5529955A (en) * | 1993-08-27 | 1996-06-25 | Yamaha Corporation | Wiring forming method |
| JPH08204013A (ja) * | 1995-01-06 | 1996-08-09 | Lg Semicon Co Ltd | 半導体装置の配線形成方法 |
| JPH08204004A (ja) * | 1995-01-25 | 1996-08-09 | Hiroshima Nippon Denki Kk | 半導体装置の製造方法 |
| US5776827A (en) * | 1993-08-27 | 1998-07-07 | Yamaha Corporation | Wiring-forming method |
| DE4325706C2 (de) * | 1992-07-31 | 2002-08-29 | Toshiba Kawasaki Kk | Verfahren zur Herstellung einer Halbleiteranordnung |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58158916A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-21 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPS6353949A (ja) * | 1986-08-25 | 1988-03-08 | Hitachi Ltd | 金属配線の形成方法 |
| JPS6373644A (ja) * | 1986-09-17 | 1988-04-04 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JPH0291970A (ja) * | 1988-09-29 | 1990-03-30 | Toshiba Corp | 配線用アルミニウム薄膜導体 |
-
1990
- 1990-05-10 JP JP2120620A patent/JP2736370B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
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| JPS58158916A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-21 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の製造方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2736370B2 (ja) | 1998-04-02 |
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