JPH04247625A - 配線形成方法 - Google Patents
配線形成方法Info
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- JPH04247625A JPH04247625A JP1224391A JP1224391A JPH04247625A JP H04247625 A JPH04247625 A JP H04247625A JP 1224391 A JP1224391 A JP 1224391A JP 1224391 A JP1224391 A JP 1224391A JP H04247625 A JPH04247625 A JP H04247625A
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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。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体集積回路の微
細な金属配線の配線形成方法に関するものである。
細な金属配線の配線形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、 ０．１〜 ０．３μｍ幅の高信
頼性配線を形成する場合、エレクトロマイグレーション
，ストレスマイグレーションに対する耐性を確保するた
め、タングステン（Ｗ）等の高融点金属を使用していた
。
頼性配線を形成する場合、エレクトロマイグレーション
，ストレスマイグレーションに対する耐性を確保するた
め、タングステン（Ｗ）等の高融点金属を使用していた
。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の方
法では、 ０．１〜 ０．３μｍ幅の配線を形成する場
合、リソグラフィを用いてレジストパターンを形成した
後のドライエッチング工程において、高融点金属配線材
料が ０．１〜 ０．３μｍ以上のグレインサイズを有
するため、配線のショート，細り，断線が発生する。こ
れを図２を用いて説明する。
法では、 ０．１〜 ０．３μｍ幅の配線を形成する場
合、リソグラフィを用いてレジストパターンを形成した
後のドライエッチング工程において、高融点金属配線材
料が ０．１〜 ０．３μｍ以上のグレインサイズを有
するため、配線のショート，細り，断線が発生する。こ
れを図２を用いて説明する。
【０００４】図２（ａ） において、７は絶縁膜、８は
密着性を上げるための配線の下地金属であるＴｉＮ、９
はＣＶＤ法により形成されたタングステン（Ｗ）である
。このとき、タングステン９中に ０．１〜 ０．３μ
ｍ程度のグレイン１０が存在している。この後、リソグ
ラフィ，エッチングを施すと、図２（ｂ） に示すよう
に、配線１１の細り，配線１２と配線１３のショートが
観察される。これは、グレイン１０に沿ってエッチング
が進んだ結果である。このような問題は、 ０．５μｍ
幅以上の配線においてはあまり問題とならないが、１／
４ミクロン幅以下の配線形成では大きな問題となる。
密着性を上げるための配線の下地金属であるＴｉＮ、９
はＣＶＤ法により形成されたタングステン（Ｗ）である
。このとき、タングステン９中に ０．１〜 ０．３μ
ｍ程度のグレイン１０が存在している。この後、リソグ
ラフィ，エッチングを施すと、図２（ｂ） に示すよう
に、配線１１の細り，配線１２と配線１３のショートが
観察される。これは、グレイン１０に沿ってエッチング
が進んだ結果である。このような問題は、 ０．５μｍ
幅以上の配線においてはあまり問題とならないが、１／
４ミクロン幅以下の配線形成では大きな問題となる。
【０００５】この発明の目的は、半導体集積回路の高信
頼性を有する超微細な金属配線を高精度かつ高歩留りに
形成できる配線形成方法を提供することである。
頼性を有する超微細な金属配線を高精度かつ高歩留りに
形成できる配線形成方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明の配線形成方法
は、回路素子の形成された半導体基板上に単結晶導電膜
を形成し、この単結晶導電膜をエッチングして配線の核
となる単結晶導電膜パターンを形成する。その後、選択
ＣＶＤ法により配線の核となる単結晶導電膜パターンを
覆うように高融点金属からなる配線膜を形成するもので
ある。
は、回路素子の形成された半導体基板上に単結晶導電膜
を形成し、この単結晶導電膜をエッチングして配線の核
となる単結晶導電膜パターンを形成する。その後、選択
ＣＶＤ法により配線の核となる単結晶導電膜パターンを
覆うように高融点金属からなる配線膜を形成するもので
ある。
【０００７】
【作用】この発明の構成によれば、配線の核に単結晶導
電膜パターンを用いることにより、グレインの存在がな
く、容易に超微細な配線を高精度かつ高歩留りに形成す
ることができる。さらに、単結晶導電膜パターンを高融
点金属からなる配線膜で覆うため、高信頼性を有する配
線を形成できる。
電膜パターンを用いることにより、グレインの存在がな
く、容易に超微細な配線を高精度かつ高歩留りに形成す
ることができる。さらに、単結晶導電膜パターンを高融
点金属からなる配線膜で覆うため、高信頼性を有する配
線を形成できる。
【０００８】
【実施例】図１はこの発明による配線形成方法を説明す
るための半導体装置の断面図である。図１において、１
はシリコン基板、２は絶縁膜であるＳｉＯ２膜、３はコ
ンタクトホール、４は高濃度拡散層、５は単結晶導電膜
である単結晶アルミ膜、６は高融点金属からなるタング
ステン配線膜である。
るための半導体装置の断面図である。図１において、１
はシリコン基板、２は絶縁膜であるＳｉＯ２膜、３はコ
ンタクトホール、４は高濃度拡散層、５は単結晶導電膜
である単結晶アルミ膜、６は高融点金属からなるタング
ステン配線膜である。
【０００９】まず、ＳｉＯ２ 膜２，コンタクトホール
３および高濃度拡散層４の形成されたシリコン基板１上
に、ＣＶＤ法により全面に膜厚０．０５〜 ０．２μｍ
の単結晶アルミ膜５を形成する。この単結晶アルミ膜５
は、ＤＭＡＨ〔（ＣＨ３ ）２ ＡｌＨ〕をソースとし
て、熱分解あるいはプラズマ分解によるＣＶＤ法により
堆積を行う。 これにより、高濃度拡散層４上には単結晶アルミ膜が成
長し、ＳｉＯ２ 膜２上には単結晶に近い多結晶アルミ
膜が成長する。この多結晶アルミ膜を、５００〜６５０
℃のアニールにより単結晶化することにより、全体とし
て単結晶アルミ膜５が形成できる。
３および高濃度拡散層４の形成されたシリコン基板１上
に、ＣＶＤ法により全面に膜厚０．０５〜 ０．２μｍ
の単結晶アルミ膜５を形成する。この単結晶アルミ膜５
は、ＤＭＡＨ〔（ＣＨ３ ）２ ＡｌＨ〕をソースとし
て、熱分解あるいはプラズマ分解によるＣＶＤ法により
堆積を行う。 これにより、高濃度拡散層４上には単結晶アルミ膜が成
長し、ＳｉＯ２ 膜２上には単結晶に近い多結晶アルミ
膜が成長する。この多結晶アルミ膜を、５００〜６５０
℃のアニールにより単結晶化することにより、全体とし
て単結晶アルミ膜５が形成できる。
【００１０】つぎに、Ｘ線露光やエキシマリソグラフィ
を用いて、厚さ ０．１〜 ０．３μｍのパターン化し
たレジストを形成する。そして、このレジストをマスク
としてドライエッチングを行い、単結晶アルミ膜５の配
線パターン（配線の核）を形成する。つぎに、パターン
化した単結晶アルミ膜５を核として、ＷＦ６ とＨ２
またはＳｉＨ４ の還元反応によるＣＶＤ法でタングス
テン配線膜６を０．０１〜 ０．１μｍ選択成長させる
。
を用いて、厚さ ０．１〜 ０．３μｍのパターン化し
たレジストを形成する。そして、このレジストをマスク
としてドライエッチングを行い、単結晶アルミ膜５の配
線パターン（配線の核）を形成する。つぎに、パターン
化した単結晶アルミ膜５を核として、ＷＦ６ とＨ２
またはＳｉＨ４ の還元反応によるＣＶＤ法でタングス
テン配線膜６を０．０１〜 ０．１μｍ選択成長させる
。
【００１１】この実施例によれば、配線パターンをグレ
インが存在しない単結晶導電膜である単結晶アルミ膜５
で形成するため、容易に超微細な配線パターンを実現で
きる。さらに、タングステン配線膜６を形成するのに単
結晶アルミ膜５を核としているため、凹凸がほとんどな
く平坦に成長することができる。このため、配線間隔が
０．１〜 ０．３μｍと微小であっても隣どうしの配
線がショートすることがなく、高精度かつ高歩留りな配
線を形成することができる。
インが存在しない単結晶導電膜である単結晶アルミ膜５
で形成するため、容易に超微細な配線パターンを実現で
きる。さらに、タングステン配線膜６を形成するのに単
結晶アルミ膜５を核としているため、凹凸がほとんどな
く平坦に成長することができる。このため、配線間隔が
０．１〜 ０．３μｍと微小であっても隣どうしの配
線がショートすることがなく、高精度かつ高歩留りな配
線を形成することができる。
【００１２】さらに、タングステン配線膜６は高融点金
属であるため、エレクトロマイグレーション，ストレス
マイグレーションに対して耐性の強い高信頼性を有する
配線が形成できる。また、タングステン配線膜６の代わ
りに、Ｍｏ，Ｃｕ，ＷＳｉＸ ，ＴｉＳｉＸ 等の高融
点金属からなる配線膜を用いても同様の効果が得られる
。なお、この実施例では、単結晶アルミ膜５のソースと
してＤＭＡＨを用いたが、ＴＩＢＡ（トリイソブチルア
ルミ）を用いてもよい。また、単結晶アルミ膜５の代わ
りに、Ｃｕ，ＴｉＷ，ＴｉＮ等の単結晶材料からなる単
結晶導電膜を用いても同様の効果が得られる。
属であるため、エレクトロマイグレーション，ストレス
マイグレーションに対して耐性の強い高信頼性を有する
配線が形成できる。また、タングステン配線膜６の代わ
りに、Ｍｏ，Ｃｕ，ＷＳｉＸ ，ＴｉＳｉＸ 等の高融
点金属からなる配線膜を用いても同様の効果が得られる
。なお、この実施例では、単結晶アルミ膜５のソースと
してＤＭＡＨを用いたが、ＴＩＢＡ（トリイソブチルア
ルミ）を用いてもよい。また、単結晶アルミ膜５の代わ
りに、Ｃｕ，ＴｉＷ，ＴｉＮ等の単結晶材料からなる単
結晶導電膜を用いても同様の効果が得られる。
【００１３】この配線形成方法は、２５６ＭＤＲＡＭ，
１ＧＤＲＡＭをはじめとする ０．１〜０．３μｍのデ
ザインルールの超超ＬＳＩの製造に著しい効果を発揮す
る。
１ＧＤＲＡＭをはじめとする ０．１〜０．３μｍのデ
ザインルールの超超ＬＳＩの製造に著しい効果を発揮す
る。
【００１４】
【発明の効果】この発明の配線形成方法は、配線の核に
単結晶導電膜パターンを用いることにより、グレインの
存在がなく、容易に超微細な配線を高精度かつ高歩留り
に形成することができる。さらに、単結晶導電膜パター
ンを高融点金属からなる配線膜で覆うため、高信頼性を
有する配線を形成できる。
単結晶導電膜パターンを用いることにより、グレインの
存在がなく、容易に超微細な配線を高精度かつ高歩留り
に形成することができる。さらに、単結晶導電膜パター
ンを高融点金属からなる配線膜で覆うため、高信頼性を
有する配線を形成できる。
【図１】この発明による配線形成方法を説明するための
半導体装置の断面図である。
半導体装置の断面図である。
【図２】従来の配線形成方法の問題点を説明するための
図である。
図である。
１ シリコン基板
５ 単結晶アルミ膜
６ タングステン配線膜
Claims (1)
- 【請求項１】 回路素子の形成された半導体基板上に
単結晶導電膜を形成する工程と、この単結晶導電膜をエ
ッチングして配線の核となる単結晶導電膜パターンを形
成する工程と、選択ＣＶＤ法により前記配線の核となる
単結晶導電膜パターンを覆うように高融点金属からなる
配線膜を形成する工程とを含む配線形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224391A JPH04247625A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 配線形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224391A JPH04247625A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 配線形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04247625A true JPH04247625A (ja) | 1992-09-03 |
Family
ID=11799926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1224391A Pending JPH04247625A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | 配線形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04247625A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5981362A (en) * | 1996-02-26 | 1999-11-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Manufacturing method of wiring |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP1224391A patent/JPH04247625A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5981362A (en) * | 1996-02-26 | 1999-11-09 | Sharp Kabushiki Kaisha | Manufacturing method of wiring |
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