JPH04278564A - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
半導体素子の製造方法Info
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- JPH04278564A JPH04278564A JP4006291A JP4006291A JPH04278564A JP H04278564 A JPH04278564 A JP H04278564A JP 4006291 A JP4006291 A JP 4006291A JP 4006291 A JP4006291 A JP 4006291A JP H04278564 A JPH04278564 A JP H04278564A
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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、半導体素子の配線形成
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子における配線構造は、従来図
２（従来例１）に示すように形成されている。ＩＣ基板
１に絶縁膜２（例えばＢＰＳＧ）をＣＶＤ法で形成した
後、第１配線層となるＡｌ−Ｓｉ系合金膜３をパターニ
ングし、その後層間絶縁膜４をＣＶＤ法で形成する。そ
して第１配線層であるＡｌ−Ｓｉ系合金膜３と導通をと
るための開孔部４を形成し、その後第２の配線となるＡ
ｌ−Ｓｉ系合金膜５をパターニングする。これによって
半導体素子が完成する。
２（従来例１）に示すように形成されている。ＩＣ基板
１に絶縁膜２（例えばＢＰＳＧ）をＣＶＤ法で形成した
後、第１配線層となるＡｌ−Ｓｉ系合金膜３をパターニ
ングし、その後層間絶縁膜４をＣＶＤ法で形成する。そ
して第１配線層であるＡｌ−Ｓｉ系合金膜３と導通をと
るための開孔部４を形成し、その後第２の配線となるＡ
ｌ−Ｓｉ系合金膜５をパターニングする。これによって
半導体素子が完成する。
【０００３】しかしながら、配線の微細化に伴ない、Ａ
ｌ−Ｓｉ系合金膜単層では絶縁膜のストレス及び後工程
の熱処理によるストレスに耐えられず、断線するばかり
でなく、エレクトロマイグレーション耐性も弱くなって
くる。そのため、Ａｌ−Ｓｉ系合金膜と高融点金属系の
膜（バリアメタルと呼ぶ）を積み重ねる積層配線技術か
開発されている。特に有望なものはＴｉＮ膜である。
ｌ−Ｓｉ系合金膜単層では絶縁膜のストレス及び後工程
の熱処理によるストレスに耐えられず、断線するばかり
でなく、エレクトロマイグレーション耐性も弱くなって
くる。そのため、Ａｌ−Ｓｉ系合金膜と高融点金属系の
膜（バリアメタルと呼ぶ）を積み重ねる積層配線技術か
開発されている。特に有望なものはＴｉＮ膜である。
【０００４】その例を図３（従来例２）に示す。前述と
同様にＩＣ基板１１上に絶縁膜１２、第１配線層１３、
層間絶縁膜１４、開孔部１５を形成する。そしてＮ２
雰囲気の反応性スパッタ法によりＴｉＮ膜１６を形成し
、その後Ａｌ−Ｓｉ系合金膜１７をスパッタ法で形成し
、パターニングする。
同様にＩＣ基板１１上に絶縁膜１２、第１配線層１３、
層間絶縁膜１４、開孔部１５を形成する。そしてＮ２
雰囲気の反応性スパッタ法によりＴｉＮ膜１６を形成し
、その後Ａｌ−Ｓｉ系合金膜１７をスパッタ法で形成し
、パターニングする。
【０００５】このような方法を用いることにより、配線
構造はＡｌ−Ｓｉ系合金／ＴｉＮとなり、種々のストレ
スに耐える強い配線が形成でき、良好な特性を持つ半導
体素子が得られるものである。
構造はＡｌ−Ｓｉ系合金／ＴｉＮとなり、種々のストレ
スに耐える強い配線が形成でき、良好な特性を持つ半導
体素子が得られるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｔｉの
反応性スパッタ法によってＴｉＮ膜を形成する際、Ｎ２
を含む雰囲気のフラズマを発生させるため、下地導電
層が窒化しやすい物質の場合、特にＡｌの場合ＡｌＮが
下地表面に形成され、開孔部での導通が得られなくなっ
てしまい、技術的に満足できるものは得られなかった。
反応性スパッタ法によってＴｉＮ膜を形成する際、Ｎ２
を含む雰囲気のフラズマを発生させるため、下地導電
層が窒化しやすい物質の場合、特にＡｌの場合ＡｌＮが
下地表面に形成され、開孔部での導通が得られなくなっ
てしまい、技術的に満足できるものは得られなかった。
【０００７】この発明は以上述べた反応性スパッタ法に
よるＴｉＮ膜形成の際下地となるＡｌ系合金膜が窒化し
、導通が得られなくなるという問題点を除去するため、
ＴｉＮ形成前に他の金属を形成し良好な導通の得られる
半導体素子の提供を目的とする。
よるＴｉＮ膜形成の際下地となるＡｌ系合金膜が窒化し
、導通が得られなくなるという問題点を除去するため、
ＴｉＮ形成前に他の金属を形成し良好な導通の得られる
半導体素子の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は前述の課題を
解決するため、半導体素子の製造方法において、先ず窒
素ガスを含まない不活性ガス雰囲気で高融点金属系の膜
をスパッタ法にて形成した後、窒素ガスを含むガスを用
いてＴｉＮ膜を形成するようにしたものである。
解決するため、半導体素子の製造方法において、先ず窒
素ガスを含まない不活性ガス雰囲気で高融点金属系の膜
をスパッタ法にて形成した後、窒素ガスを含むガスを用
いてＴｉＮ膜を形成するようにしたものである。
【０００９】
【作用】本発明は前述のような方法、即ち反応性スパッ
タを行う前に、Ａｒ雰囲気のスパッタ法にて他の金属を
形成してあるので、下地となるＡｌ−Ｓｉ系合金膜の窒
化は生じない。したがって開孔部において良好な導通が
得られ、低抵抗で信頼性の高い半導体素子の実現が可能
となる。
タを行う前に、Ａｒ雰囲気のスパッタ法にて他の金属を
形成してあるので、下地となるＡｌ−Ｓｉ系合金膜の窒
化は生じない。したがって開孔部において良好な導通が
得られ、低抵抗で信頼性の高い半導体素子の実現が可能
となる。
【００１０】
【実施例】図１に本発明の実施例を示す。
【００１１】まず同図（ａ）に示すように、従来同様Ｉ
Ｃ基板２１上に絶縁膜２２（例えばＢＰＳＧ）をＣＶＤ
法にて６０００Å形成し、その後第１の配線層となるＡ
ｌ−Ｓｉ系合金膜２３を形成し、ホトリソグラフィ、エ
ッチングを用いてパターニングする。その後層間絶縁膜
２４（例えばプラズマＳｉＯ２ ）を８０００Å形成し
、前記第１の配線層となるＡｌ−Ｓｉ系合金膜２３と導
通をとるための開孔部２５をホトリソグラフィ、エッチ
ングにて形成する。そして上層の配線形式を行う前に開
孔部２５の内のＡｌ−Ｓｉ系合金膜２３表面の自然酸化
膜除去のためのＡｒプラズマクリーニングを行う。プラ
ズマクリーニングはＡｒ圧力５〜１０ｍＴｏｒｒ Ｒ
Ｆパワー５００Ｗで行う。
Ｃ基板２１上に絶縁膜２２（例えばＢＰＳＧ）をＣＶＤ
法にて６０００Å形成し、その後第１の配線層となるＡ
ｌ−Ｓｉ系合金膜２３を形成し、ホトリソグラフィ、エ
ッチングを用いてパターニングする。その後層間絶縁膜
２４（例えばプラズマＳｉＯ２ ）を８０００Å形成し
、前記第１の配線層となるＡｌ−Ｓｉ系合金膜２３と導
通をとるための開孔部２５をホトリソグラフィ、エッチ
ングにて形成する。そして上層の配線形式を行う前に開
孔部２５の内のＡｌ−Ｓｉ系合金膜２３表面の自然酸化
膜除去のためのＡｒプラズマクリーニングを行う。プラ
ズマクリーニングはＡｒ圧力５〜１０ｍＴｏｒｒ Ｒ
Ｆパワー５００Ｗで行う。
【００１２】次いで、真空を破らずにＡｒ雰囲気にて、
高融点金属であるＴｉＷ２６をスパッタ法で２００Å形
成する。
高融点金属であるＴｉＷ２６をスパッタ法で２００Å形
成する。
【００１３】以上までが図１（ａ）に示す工程である。
【００１４】次いで図１（ｂ）に示すように、Ｎ２ ガ
ス雰囲気にて反応性スパッタ法によりＴｉＮ膜２７を１
０００Å生成する。その後通常のＡｌ−Ｓｉ系合金膜２
８を６０００Å形成する。そしてホトリソブラフィ、エ
ッチングを行うことによって、配線パターンを形成し、
半導体素子を完成させる。
ス雰囲気にて反応性スパッタ法によりＴｉＮ膜２７を１
０００Å生成する。その後通常のＡｌ−Ｓｉ系合金膜２
８を６０００Å形成する。そしてホトリソブラフィ、エ
ッチングを行うことによって、配線パターンを形成し、
半導体素子を完成させる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明によれば反
応性スパッタを行う前に、Ａｒ雰囲気のスパッタ法にて
他の金属を形成してあるので、下地となるＡｌ−Ｓｉ系
合金膜の窒化は生じない。したがって開孔部において良
好な導通が得られ、低抵抗な信頼性の高い半導体素子の
実現が可能となる。
応性スパッタを行う前に、Ａｒ雰囲気のスパッタ法にて
他の金属を形成してあるので、下地となるＡｌ−Ｓｉ系
合金膜の窒化は生じない。したがって開孔部において良
好な導通が得られ、低抵抗な信頼性の高い半導体素子の
実現が可能となる。
【図１】本発明の実施例の工程断面図
【図２】従来例１の構造図
【図３】従来例２の構造図
２１ 基板
２２ 絶縁膜
２３ Ａｌ−Ｓｉ膜
２４ 層間絶縁膜
２５ 開孔部
２６ ＴｉＷ
２７ ＴｉＮ膜
２８ Ａｌ−Ｓｉ膜
Claims (1)
- 【請求項１】 半導体素子の配線形成に当たって、少
なくとも、先ず窒素ガスを含まない不活性ガス雰囲気中
で高融点金属の導電層を形成し、次いで窒素ガスを含む
ガス雰囲気中で前記高融点金属の窒化物を生成する工程
を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4006291A JPH04278564A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 半導体素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4006291A JPH04278564A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 半導体素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04278564A true JPH04278564A (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=12570439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4006291A Pending JPH04278564A (ja) | 1991-03-06 | 1991-03-06 | 半導体素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04278564A (ja) |
-
1991
- 1991-03-06 JP JP4006291A patent/JPH04278564A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000314 |