JPH04250627A - 半導体装置及びその製造方法 - Google Patents
半導体装置及びその製造方法Info
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- JPH04250627A JPH04250627A JP2536491A JP2536491A JPH04250627A JP H04250627 A JPH04250627 A JP H04250627A JP 2536491 A JP2536491 A JP 2536491A JP 2536491 A JP2536491 A JP 2536491A JP H04250627 A JPH04250627 A JP H04250627A
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Links
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置及びその製
造方法に関し、特に、金属材料を用いて配線を形成する
半導体装置に適用して好適なものである。
造方法に関し、特に、金属材料を用いて配線を形成する
半導体装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＩＣやＬＳＩなどの半導体装置に
おける金属配線は、主としてアルミニウム（Ａｌ） や
アルミニウム系の合金（例えば、アルミニウム−シリコ
ン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）合金）などにより形成され
ている。
おける金属配線は、主としてアルミニウム（Ａｌ） や
アルミニウム系の合金（例えば、アルミニウム−シリコ
ン−銅（Ａｌ−Ｓｉ−Ｃｕ）合金）などにより形成され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は、この
ような金属配線がその下地の絶縁膜やこの金属配線を覆
うように形成された絶縁膜から剥離するのを防止するた
めに、この金属配線とその周囲の絶縁膜との密着性を高
く保つあまり、この金属配線の周囲の絶縁膜の熱膨張や
収縮などに伴って金属配線に過大な応力が加わり、その
結果、いわゆるストレスマイグレーションにより金属配
線が断線してしまうという問題があった。
ような金属配線がその下地の絶縁膜やこの金属配線を覆
うように形成された絶縁膜から剥離するのを防止するた
めに、この金属配線とその周囲の絶縁膜との密着性を高
く保つあまり、この金属配線の周囲の絶縁膜の熱膨張や
収縮などに伴って金属配線に過大な応力が加わり、その
結果、いわゆるストレスマイグレーションにより金属配
線が断線してしまうという問題があった。
【０００４】即ち、図４に示すように、シリコン基板１
０１上に形成された二酸化シリコン膜１０２上にアルミ
ニウムやアルミニウム合金からなる金属配線１０３を形
成し、この金属配線１０３上に更に二酸化シリコン膜１
０４を形成した場合、金属配線１０３とその周囲の二酸
化シリコン膜１０２、１０４との密着性が充分に高いこ
とから、これらの二酸化シリコン膜１０２、１０４の熱
膨張や収縮、更には、これらの二酸化シリコン膜１０２
、１０４や金属配線１０３の生成時の残留応力などによ
り金属配線１０３に過大な応力が加わり、結晶粒界１０
３ａを中心として金属配線１０３が破断し、断線を生じ
てしまうという問題があった。
０１上に形成された二酸化シリコン膜１０２上にアルミ
ニウムやアルミニウム合金からなる金属配線１０３を形
成し、この金属配線１０３上に更に二酸化シリコン膜１
０４を形成した場合、金属配線１０３とその周囲の二酸
化シリコン膜１０２、１０４との密着性が充分に高いこ
とから、これらの二酸化シリコン膜１０２、１０４の熱
膨張や収縮、更には、これらの二酸化シリコン膜１０２
、１０４や金属配線１０３の生成時の残留応力などによ
り金属配線１０３に過大な応力が加わり、結晶粒界１０
３ａを中心として金属配線１０３が破断し、断線を生じ
てしまうという問題があった。
【０００５】そこで、本発明の目的は、ストレスマイグ
レーションによる金属配線の断線を防止することができ
る半導体装置及びその製造方法を提供することである。
レーションによる金属配線の断線を防止することができ
る半導体装置及びその製造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】上記課題を解決するため
に、請求項１の発明は、半導体装置において、金属配線
と、この金属配線を覆うように形成された、この金属配
線を構成する金属原子が拡散可能な薄膜とを有する。
に、請求項１の発明は、半導体装置において、金属配線
と、この金属配線を覆うように形成された、この金属配
線を構成する金属原子が拡散可能な薄膜とを有する。
【０００７】請求項２の発明は、半導体装置の製造方法
において、金属配線を覆うように、この金属配線を構成
する金属原子が拡散可能な薄膜を形成し、その後、上記
金属配線と上記薄膜との界面の近傍の部分を合金化させ
るようにしている。
において、金属配線を覆うように、この金属配線を構成
する金属原子が拡散可能な薄膜を形成し、その後、上記
金属配線と上記薄膜との界面の近傍の部分を合金化させ
るようにしている。
【０００８】金属配線を構成する金属原子が拡散可能な
薄膜としては、例えばシリコン薄膜を用いることができ
る。
薄膜としては、例えばシリコン薄膜を用いることができ
る。
【０００９】また、金属配線の材料としては、アルミニ
ウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などを用いるこ
とができる。
ウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）などを用いるこ
とができる。
【００１０】
【作用】金属配線と、この金属配線を覆うように形成さ
れた、金属配線を構成する金属原子が拡散可能な薄膜と
の界面近傍の部分を合金化させることにより合金層が形
成されることによって、金属配線の周囲の絶縁膜の熱膨
張や収縮などに伴ってこの金属配線に過大な応力が加わ
るのを防止することができるとともに、ストレスマイグ
レーション自身を抑制することができる。これによって
、ストレスマイグレーションによる金属配線の断線を防
止することができる。
れた、金属配線を構成する金属原子が拡散可能な薄膜と
の界面近傍の部分を合金化させることにより合金層が形
成されることによって、金属配線の周囲の絶縁膜の熱膨
張や収縮などに伴ってこの金属配線に過大な応力が加わ
るのを防止することができるとともに、ストレスマイグ
レーション自身を抑制することができる。これによって
、ストレスマイグレーションによる金属配線の断線を防
止することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を一実施例につき図１〜図３を
参照しながら説明する。
参照しながら説明する。
【００１２】本実施例においては、図１に示すように、
まず、例えばシリコン基板のような半導体基板１上に形
成された例えば二酸化シリコン膜のような絶縁膜２上に
例えばアルミニウムやアルミニウム合金などからなる金
属配線３を形成する。次に、この金属配線３を覆うよう
に例えば非晶質のシリコン膜４を形成する。このシリコ
ン膜４の膜厚は例えば数千Å程度である。
まず、例えばシリコン基板のような半導体基板１上に形
成された例えば二酸化シリコン膜のような絶縁膜２上に
例えばアルミニウムやアルミニウム合金などからなる金
属配線３を形成する。次に、この金属配線３を覆うよう
に例えば非晶質のシリコン膜４を形成する。このシリコ
ン膜４の膜厚は例えば数千Å程度である。
【００１３】次に、熱処理を行うことにより、このシリ
コン膜４と金属配線３との界面の近傍の部分を合金化さ
せ、図２に示すように、合金層５を形成する。この場合
、この熱処理を例えば４５０℃で３０分程度行うことに
より、シリコン膜４と金属配線３との界面の近傍の部分
（金属配線３の表層）のみに、アルミニウム原子とシリ
コン原子との相互拡散による共晶組成の合金層５が形成
される。
コン膜４と金属配線３との界面の近傍の部分を合金化さ
せ、図２に示すように、合金層５を形成する。この場合
、この熱処理を例えば４５０℃で３０分程度行うことに
より、シリコン膜４と金属配線３との界面の近傍の部分
（金属配線３の表層）のみに、アルミニウム原子とシリ
コン原子との相互拡散による共晶組成の合金層５が形成
される。
【００１４】この後、図３に示すように、例えば二酸化
シリコン膜からなる絶縁膜６を形成する。
シリコン膜からなる絶縁膜６を形成する。
【００１５】以上のように、この実施例によれば、金属
配線３を覆うようにシリコン膜４を形成し、このシリコ
ン膜４と金属配線３との界面の近傍の部分を合金化させ
ることにより合金層５を形成するようにしているので、
金属配線３の周囲の絶縁膜２、６の熱膨張や収縮などが
生じても、この金属配線３に過大な応力が加わるのを防
止することができるとともに、ストレスマイグレーショ
ン自身を防止することができる。これによって、ストレ
スマイグレーションによる金属配線３の断線を防止する
ことができ、金属配線３、ひいては半導体装置の信頼性
の向上を図ることができる。
配線３を覆うようにシリコン膜４を形成し、このシリコ
ン膜４と金属配線３との界面の近傍の部分を合金化させ
ることにより合金層５を形成するようにしているので、
金属配線３の周囲の絶縁膜２、６の熱膨張や収縮などが
生じても、この金属配線３に過大な応力が加わるのを防
止することができるとともに、ストレスマイグレーショ
ン自身を防止することができる。これによって、ストレ
スマイグレーションによる金属配線３の断線を防止する
ことができ、金属配線３、ひいては半導体装置の信頼性
の向上を図ることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ストレスマイグレーションによる金属配線の断線を防止
することができる。
ストレスマイグレーションによる金属配線の断線を防止
することができる。
【図１】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を説明するための断面図である。
を説明するための断面図である。
【図２】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を説明するための断面図である。
を説明するための断面図である。
【図３】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法
を説明するための断面図である。
を説明するための断面図である。
【図４】従来の技術の問題点を説明するための断面図で
ある。
ある。
１ 半導体基板
２、６ 絶縁膜
３ 金属配線
４ シリコン膜
５ 合金層
Claims (2)
- 【請求項１】 金属配線と、この金属配線を覆うよう
に形成された、この金属配線を構成する金属原子が拡散
可能な薄膜とを有する半導体装置。 - 【請求項２】 金属配線を覆うように、この金属配線
を構成する金属原子が拡散可能な薄膜を形成し、その後
、上記金属配線と上記薄膜との界面の近傍の部分を合金
化させるようにした半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2536491A JPH04250627A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 半導体装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2536491A JPH04250627A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 半導体装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04250627A true JPH04250627A (ja) | 1992-09-07 |
Family
ID=12163786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2536491A Pending JPH04250627A (ja) | 1991-01-25 | 1991-01-25 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04250627A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5862617A (en) * | 1996-09-30 | 1999-01-26 | Alvern-Norway A/S | Display apparatus |
-
1991
- 1991-01-25 JP JP2536491A patent/JPH04250627A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5862617A (en) * | 1996-09-30 | 1999-01-26 | Alvern-Norway A/S | Display apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991221 |